内容正文:
第一章 三角函数
1.4.4 诱导公式与旋转
回顾:根据定义可知以及终边的对称性得到了一些诱导公式,如果将角的终边旋转,又能得到什么规律呢?
关于 x 轴对称
sin (-α) = -sin α;
cos (-α) = cos α;
关于原点对称
sin (α±π) = -sin α ;
cos (α±π) = -cos α;
关于 y 轴对称
sin (π-α) = sin α;
cos (π-α) = -cos α.
问题1:如图,设锐角 α 的终边与单位圆交于点 P (u,v),将终边绕点 O 沿逆时针方向旋转 得到点 P' (-v,u),即 α + 的终边与单位圆交于点 P',试着找出 sin α、cos α 与 sin (α + )、cos (α + ) 之间的对应关系.
由图可知,点 P 的横坐标 cos α 与 点 P' 的纵坐标 sin (α + ) 相等,即:sin (α + ) = cos α;
同理可得:cos (α + ) = -sin α .
问题2:类比问题 1 中结论,探究 sin α、cos α 与 sin (α - )、cos (α - ) 间的对应关系.
sin (α + ) = cos α;cos (α + ) = -sin α .
解:
同理可得
归纳:对任意角 α,下列关系式均成立 (其中k∈Z).
通常称这些公式为正弦函数、余弦函数的诱导公式.
sin(α + 2kπ) = sin α; cos(α + 2kπ) = cos α;
sin(-α) = -sin α; cos(-α) = cos α
sin(α±π) = -sin α; cos(α±π) = -cos α;
sin(π-α) = sin α; cos(π-α) = -cos α;
思考 1:观察诱导公式中等号左右两边的正余弦符号,说说它与 有怎样的关系?
当诱导公式左边括号内的是 的奇数倍时,等号右边的三角函数符号改变 (正弦变余弦,余弦变正弦),如果是 的偶数倍时,等号右边的三角函数符号不变.
归纳:对任意角 α,下列关系式均成立 (其中k∈Z).
sin(α + 2kπ) = sin α; cos(α + 2kπ) = cos α;
sin(-α) = -sin α; cos(-α) = cos α
sin(α±π) = -sin α; cos(α±π) = -cos α;
sin(π-α) = sin α; cos(π-α) = -cos α;
思考 2:如果将 α 看成是锐角,则等号左边的角的象限与等号右边的符号有什么关系?同时基于上述的两个思考,说说你的发现?
奇变偶不变,符号看象限.
注:任意角 α 看成是锐角.
例1:求下列函数值.
解:
(3)原式
例2:化简:
解:原式
解决化简求值问题的策略:
(1) 诱导公式先行原则,即先用诱导公式化简变形,达到角的统一;
(2) 进行三角函数名称转化,保证三角函数名称最少.
解:原式 = .
1.化简:
2.化简:
解:原式
1. 本节课学习了哪些诱导公式?如何理解记忆?
奇变偶不变
符号看象限
二看函数名称
一看角
三看式子结构
2. 利用诱导公式解决化简,求值,证明应注意哪些问题?
$