内容正文:
4.4 诱导公式与旋转
第一章
三 角 函 数
北师大版必修第二册·高一
温故知新
函数名不变, 符号看象限
诱导公式与对称
学 习 目 标
1
2
3
理解与角关系,能够推导诱导公式.
掌握诱导公式,并且概括得到诱导公式的特点.
根据诱导公式进行三角函数式的求值、化简以及证明.
读教材
阅读课本P22-P25,5分钟后完成下列问题:
我们一起来探究“诱导公式与旋转”吧!
1.角的终边与的终边有什么关系?如何根据角的三角函数值
得到角的三角函数值?
2.什么是正弦函数、余弦函数的诱导公式,如何分析诱导公式?
3.如何利用诱导公式进行化简求值?
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4
情境导入
风车最早出现在波斯,起初是立轴翼板式风车,后来又发明了水平轴风车.风车传入欧洲后,在欧洲得到了广泛应用.荷兰、比利时等国为排水建造了功率高达66千瓦的风车.18世纪末期以来,随着工业技术的发展,风车的结构和性能都有了很大提高,已能采用手控和机械式自控机构改变叶片桨距来调节风轮转速.如图所示的风车是由4个扇叶组成,相邻两个扇叶之间的角度为直角.
若将风车扇叶的最外侧看作一个质点,如果知道其中一个质点的坐标,你能求出其他三个质点的坐标吗?
学习过程
01
03
02
目录
1 任意角的旋转与诱导公式
3 当堂检测
2 诱导公式
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6
快问快答
根据三角函数的定义求值:
观察两组三角函数值,你能发现什么规律呢?
o
x
y
新知探究
这两个角
因为这两个角相差 ,因此P点的横坐标与Q点的纵坐标互为相反数,P点的纵坐标与Q的横坐标相等.
探究:,与,的关系
思考2:任意角与角都具有类似的结论吗?
思考1:与的三角函数值有什么关系?为什么会出现这样的关系?
o
x
y
新知探究
因此可以得到:
,
.
从图中不难发现将角的终边绕点O逆时针旋转得到点,即角的终边与单位圆交于.因此,点横坐标与点的纵坐标相等,点纵坐标与点的横坐标的绝对值相等且符号相反.
探究:,与,的关系
o
x
y
典例分析
例7.证明,
证明:设任意角α的终边与单位圆的交点为,由图可得角α与单位圆的交点为
点的横坐标与点的横坐标的绝对值相等且符号相反
即对任意角,有
即对任意角,有sin
点的纵坐标与点的纵坐标相等
新知探究
思考:还有其它方法推导角α与 -α的正弦函数、余弦函数关系吗?
探究:,与,的关系
学习过程
01
03
02
目录
1 任意角的旋转与诱导公式
3 当堂检测
2 诱导公式
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12
抽象概括
诱导公式:对于任意角 ,下列公式均成立(其中):
通常称上述公式为正弦函数、余弦函数的诱导公式.
概念分析
我们发现,是这些诱导公式中旋转的最小角度,而π ,2kπ 又都是的整数倍;还有,中心对称也可以用旋转 π 表示.
于是,我们试图用旋转的整数倍来分析诱导公式.
1、先分析 α+,α+π,α-π和α+2kπ(k∈Z)
(1)α+ 可以看作角 α 的终边逆时针旋转了
(2)α+π 可以看作角 α 的终边逆时针旋转了 的2倍
(3)α-π 与α+π 的终边重合,其三角函数值均相等
(4)α+2kπ 可以看作角 α 的终边逆旋转了 的 4k 倍(k∈Z)
概念分析
2、再分析 -α,π-α,α-π和α+2kπ(k∈Z)
(1)显然,-α也就是-(α-),α-与α+ 的终边重合,其三角函数值均相等,
即求α-的三角函数时,可以将α-看作角 α 的终边逆时针旋转了 的3倍,或顺时针旋转了 ;
(2)π-α也就是-(α-π)
归纳小结
诱导公式口诀:诱导公式中的角都可看成的形式,
于是,对于和,我们可以用如下口诀去化简:
“奇变偶不变,符号看象限”
口诀中的“奇和偶”,指的是 的奇偶,当为奇数时,三角函数变名,当为偶数时,三角函数名不变.
“符号”指的是化简后整个三角函数值的正负,“看象限”指的是看所在的象限.(运用公式时,默认为锐角)
牛刀小试
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)sin(90°+α)=-cos α. ( )
(2) ( )
(3)cos(180°+α)=sin(90°+α). ( )
(4)诱导公式中的角α只能是锐角. ( )
×
×
×
×
典例分析
例8.求下列函数值:
(1) ; (2); (3)
解:(1)
(2)
(3)原式=
=
=2
典例分析
解:由诱导公式,有
例9.化简
原式
.
归纳小结
奇变偶不变, 符号看象限
你能概括所学诱导公式的共同特点和规律吗?
诱导公式可以将任意角的三角函数转化为锐角三角函数求值问题.
学习过程
01
03
02
目录
1 任意角的旋转与诱导公式
3 当堂检测
2 诱导公式
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当堂检测
B
当堂检测
A
当堂检测
当堂检测
4.已知
(1) 化简 f(α);
(2) 若α是第三象限的角,且 ,求f(α)的值;
(3) 若 ,求f(α)的值.
当堂检测
解:
(1)
(2)∵
又是第三象限的角,
(3)
课堂小结
奇变偶不变, 符号看象限
诱导公式
感谢聆听!
1.已知,则等于( )
A. B. C. D.
解:,
.
故选:B.
2.在下列各数中,与相等的是( )
A. B. C. D.
解:对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D错误;
故选:A
3.求值:(1)sin 1 320°;(2)cos.
解:(1)sin 1 320°=sin(3×360°+240°)=sin 240°=sin(180°+60°)=-sin 60°=-.
(2)cos=cos=cos
=cos=-cos=-.
$