内容正文:
作业(十二) 三角函数的概念、诱导公式
三角函数的概念、诱导公式
在平面直角坐标系内,设α是一个任意角,α∈R,它的终边OP(O为坐标原点)与单位圆相交于点P(x,y).
正弦函数
余弦函数
正切函数
定义
把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=sin α
把点P的横坐标x叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=cos α
(x≠0)叫做α的正切函数,记作tan α,即=tan α(x≠0)
定义域
R
R
αα≠+kπ,k∈Z
在各象限的符号
(2)tan α=.
(3)应用技巧
正余互化
利用公式sin2 θ=1-cos2θ或cos2θ=1-sin2 θ进行转化
切弦互化
利用公式tan θ=化成正弦、余弦,或者利用公式=tan θ化成正切
和积转换
利用关系式(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ进行变形、转化
“1”的变换
1=sin2 θ+cos2 θ=cos2 θ(1+tan2 θ)=(sin θ±cos θ)2∓2sin θcos θ=tan
记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限.
公式一:
sin(2kπ+α)=sin α(k∈Z);
cos(2kπ+α)=cos α(k∈Z);
tan(2kπ+α)=tan α(k∈Z).
公式二:
sin(π+α)=-sin α;cos(π+α)=-cos α;
tan(π+α)=tan α.
公式三:
sin(-α)=-sin α;cos(-α)=cos α;
tan(-α)=-tan α.
公式四:
sin(π-α)=sin α;cos(π-α)=-cos α;
tan(π-α)=-tan α.
公式五:
sin=cos α;cos=sin α.
公式六:
sin=cos α;cos=-sin α.
1.sin 2 025°的值是( )
A.- B. C. D.-
2.已知sin2α=cos α-1,则sin=( )
A.1 B.-1 C.2 D.-
3.(教材变式)已知cos=-,α∈,则cos的值为( )
A.- B.- C. D.
4.如果角α的终边在直线y=2x上,则5sin2α+3sin αcos α-2=( )
A.- B.
C.- D.或-
1.若cos α=-,且角α的终边经过点P(x,2),则x=( )
A.2 B.±2
C.-2 D.-2
2.(多选)下列三角函数值为负数的是( )
A.tan B.tan 505°
C.sin 7.6π D.sin 186°
3.(多选)在平面直角坐标系xOy中,角α以Ox为始边,终边经过点P,则下列各式的值一定为负的是( )
A.cos α B.sin α-cos α
C.sin αcos α D.sin
4.(探索创新)在平面直角坐标系xOy中,角θ以坐标原点O为顶点,以x轴的非负半轴为始边,其终边经过点P,|OP|=r(r>0),定义μ(θ)=,v(θ)=,若v(θ)=,且θ∈,则μ(θ)=( )
A. B.1 C. D.
5.(2025·河南豫东名校高一期末)已知tan α=,则的值为________.
6.(开放创新)已知函数f(x)=sin,若对任意x∈R都有f(x)+f=0,则φ=________.(填上一个正确的即可)
1.(2024·全国甲卷)已知=,则tan=( )
A.2+1 B.2-1
C. D.1-
2.(2023·全国甲卷)设甲:sin2α+sin2β=1,乙:sin α+cos β=0,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
3.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin为偶函数,则a=________.
4.(2023·全国乙卷)若θ∈,tan θ=,则sin θ-cos θ=________.
易错一 忽略对参数的分类讨论致误
[示例1] 化简(n∈Z)的结果为________.
当三角函数式中含参数n∈Z,需分类讨论.
易错二 忽视隐含条件致误
[示例2] 已知sin θ=,cos θ=,若θ为第二象限角,则tan θ的值是______.
对含字母的正弦的表达式,求出字母的值后,需检验是否满足题中的隐含条件.
作业(十二) 三角函数的概念、诱导公式 答案
[基础演练]
1.A sin 2 025°=sin=sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45°=-.故选A.
2.B ∵sin2α=cos α-1,∴1-cos2α=cos α-1,即cos2α+cos α-2=0,∴cos α=1或cos α=-2(舍去),
∴sin=-cos α=-1.故选B.
3.D 因为α∈,所以α+∈,则由cos=-,可得sin==,故cos=cos=sin=,故选D.
4.B 因为角α的终边在直线y=2x上,所以设直线y=2x上一点(m,2m)(m≠0),可得tan α==2.所以5sin2α+3sin αcos α-2=5sin2α+3sin αcos α-2=3sin αcos α+3sin2α-2cos2α====.故选B.
[综合演练]
1.D 因为cos α=-<0,所以x<0,又r=,则=-,解得x=-2(x=2舍去).
2.BCD 对于A,由-是第三象限角得tan>0,因此A不满足题意;对于B,由505°=360°+145°,得505°角是第二象限角,所以tan 505°<0,因此B满足题意;对于C,由7.6π=8π-0.4π,得7.6π是第四象限角,所以sin 7.6π<0,因此C满足题意;对于D,由186°是第三象限角得sin 186°<0,因此D满足题意.故选BCD.
3.AD 由题意知,sin α=,cos α=-<0,tan α=-m.∵不确定m的正负,∴sin α-cos α与sin αcos α的符号不确定.∵sin=cos α<0,
∴一定为负值的是A、D选项.故选AD.
4.C 因为v(θ)=,且θ∈,所以由三角函数的定义可知,v(θ)===sin θ-cos θ=.
解法一 结合sin2θ+cos2θ=1解得sin θ=,cos θ=,所以μ(θ)===sin θ+cos θ=.故选C.
解法二 两边平方得1-2sin θcos θ=,则2sin θcos θ=,则1+2sin θcos θ=2=,即sin θ+cos θ=,所以μ(θ)===sin θ+cos θ=.故选C.
5.解析 由题意知=
====.
答案
6.解析 因为f(x)+f(x+φ)=0对任意x∈R恒成立,所以f(x)+f(x+φ)=sin+sin=0,
所以sin=-sin,故2φ=π,即φ=,令k=0,得φ=.
答案
[真题体验]
1.B 根据题意有=,即1-tan α=,所以tan α=1-,所以tan===2-1,故选B.
2.B 当sin2α+sin2β=1时,例如α=,β=0,
但sin α+cos β≠0,即sin2α+sin2β=1推不出sin α+cos β=0;当sin α+cos β=0时,sin2α+sin2β=(-cos β)2+sin2β=1,即sin α+cos β=0能推出sin2α+sin2β=1.综上可知,甲:sin2α+sin2β=1是乙:sin α+cos β=0的必要不充分条件.
3.解析 ∵f(x)=(x-1)2+ax+sin=(x-1)2+ax+cos x=x2+(a-2)x+1+cos x,且函数为偶函数,∴a-2=0,解得a=2,故答案为2.
答案 2
4.解析 因为θ∈,则sin θ>0,cos θ>0,
又tan θ==,则cos θ=2sin θ,
且cos2 θ+sin2 θ=4sin2 θ+sin2 θ=5sin2 θ=1,
解得sin θ=或sin θ=-(舍去),
所以sin θ-cos θ=sin θ-2sin θ=-sin θ=-.
故答案为-.
答案 -
[易误警示]
[示例1] [解析] ①当n=2k(k∈Z)时,
原式===-sin α.
②当n=2k+1(k∈Z)时,
原式=
==sin α.
综上,化简所得的结果为(-1)n+1sin α(n∈Z).
[答案] (-1)n+1sin α(n∈Z)
[示例2] [解析] ∵sin2θ+cos2θ=1,
∴2+2=1,解得a=1或a=.
当a=1时,sin θ=0,θ不是第二象限角,舍去;当a=时,sin θ>0,cos θ<0,θ是第二象限角,符合题意.
∴tan θ==-.
[答案] -
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