内容正文:
7.1 正切函数的定义
7.2 正切函数的诱导公式
1
1.理解正切函数的定义,会用正切函数的定义求正切值(数学抽象、数学运算).
2.理解并熟记正切函数的诱导公式(逻辑推理).
3.能运用正切函数的诱导公式解决求值、化简、比较大小等问题(逻辑推理、数学运算).
课标要求
基础落实
01
典例研析
02
目录
课时作业
03
3
01
PART
基础落实
目 录
在初中阶段,我们就已经知道,在一个直角三角形中,我们将一个角
的正弦、余弦和正切分别定义为对边与斜边的比、邻边与斜边的比和对边
与邻边的比.在前面的课程中,我们又讨论了正弦和余弦问题,给出了正
弦函数和余弦函数的定义,同时也对正弦函数和余弦函数的诱导公式进行
了深入探究.
【问题】 那么正切函数是如何定义的呢?正切函数的诱导公式又是怎样
的呢?
数学·必修第二册(BSD)
目 录
知识点一 正切函数的定义
1. 定义:根据函数的定义,比值 是x的函数,称为x的正切函数,记
作y=tan x,其中定义域为 .
2. 结论:若角α的终边上任取一点Q(x0,y0)(x0≠0),则tan α
= .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
由正切函数的定义知:当角α的终边在第一和第三象限时,正切值
为 ;当角α的终边在第二和第四象限时,正切值为 .
提醒:(1)若x= +kπ(k∈Z),则角x的终边落在y轴上,此时
cos x=0,比值 无意义,因此正切函数的定义域为 ;(2)三角函数值的符号变化规律可概括为“一全正,二正
弦,三正切,四余弦”,即第一象限各三角函数值均为正,第二象限只有
正弦值为正,第三象限只有正切值为正,第四象限只有余弦值为正.
正
负
3. 正切值在各象限中的符号
数学·必修第二册(BSD)
目 录
知识点二 正切函数的诱导公式
tan(x+kπ)= (k∈Z);tan (-x)= ;
tan(π-x)=-tan x;tan =- ;
tan = .
其中的x是使等式两边都有意义的任意实数.
tan x
-tan x
数学·必修第二册(BSD)
目 录
提醒:(1)正切函数的诱导公式可以用与正、余弦函数诱导公式一
样的方法记忆,即“奇变偶不变,符号看象限”;(2)利用诱导公式求
任意实数x的正切函数值的步骤与求任意实数x的正弦函数值、余弦函数值
的步骤相同,都是依据“负化正,大化小,化为 上的正切函数再
求值”,即由未知转化为已知的化归思想;(3)诱导公式用角度制和弧
度制表示都可,运用时应注意函数名称是否要改变以及正负号的选取.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)tan =tan α当且仅当k=2时成立. ( × )
(2)tan(π-α)=-tan α. ( √ )
×
√
数学·必修第二册(BSD)
目 录
2. 已知角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点
,则tan α的值为( )
A. - B. - C. - D. -
解析: tan α= =- .
√
3. 已知点P(2,3)是角α终边上一点,则tan(π+α)= .
解析:由题意知tan α= = ,∴tan(π+α)=tan α= .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
02
PART
典例研析
目 录
题型一|正切函数定义的应用
【例1】 已知角α的终边经过点P(-4a,3a)(a≠0),求tan α的值.
解:r= =5|a|,
若a>0,r=5a,角α在第二象限,
sin α= = = , cos α= = =- ,
tan α= = =- ;
若a<0,r=-5a,角α在第四象限,
sin α=- , cos α= ,tan α=- .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
通性通法
利用正切函数的定义求值的策略
(1)已知角α的终边在直线上求α的正切函数值时,常用的解题方法有以
下两种:
①先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后利用正切函数的定义求
出相应的正切函数值;
②注意到角的终边为射线,所以应分两种情况来处理,取射线上任一点坐
标(a,b),则对应角的正弦值 sin α= ,余弦值 cos α=
,正切值tan α= .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
(2)当角的终边上的点的坐标以参数的形式给出时,要根据问题的实际
情况对参数进行分类讨论.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
【跟踪训练】
若点P(3,y)是角α终边上的一点,且满足y<0, cos α= ,则tan α
=( )
A. - B. C. D. -
解析: cos α= = ,解得y=±4,又y<0,所以y=-4,故
tan α=- .
√
数学·必修第二册(BSD)
目 录
题型二|利用正切函数诱导公式求值
【例2】 求下列各式的值:
(1)tan ;
解:tan =-tan
=-tan =-tan
=tan = .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
(2)tan 10°+tan 170°+ sin 1 866°- sin (-606°).
解:原式=tan 10°+tan (180°-10°)+ sin 1 866°- sin (-
606°)=tan 10°-tan 10°+ sin (5×360°+66°)- sin [(-2)
×360°+114°]= sin 66°- sin (180°-66°)= sin 66°- sin 66°=0.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
通性通法
利用正切函数的诱导公式求值问题的处理方法
(1)正切函数的诱导公式通常结合已知实数x求值,即“给角求值”,关
键是利用诱导公式将任意实数x的正切函数值转化为 上的正切函数
值,通常是特殊角的正切函数值;
(2)“给值求值”时,要注意分析已知角与未知角之间的内在关系,选
择恰当的诱导公式求值.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
【跟踪训练】
计算:tan(-870°)·tan 930°+tan(-1 380°)·tan(-690°).
解:原式=tan(-5×180°+30°)·tan(5×180°+30°)+tan(-
8×180°+60°)·tan(-4×180°+30°)
=tan 30°·tan 30°+tan 60°·tan 30°
=( )2+ × = +1= .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
题型三|利用正切函数的诱导公式化简与证明
【例3】 求证: =-tan α.
证明:左边= = =
=-tan α=右边.故原式得证.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
通性通法
用正切函数诱导公式化简、证明的总体原则
(1)“切化弦”,函数名称尽可能化少;
(2)“大化小”,角尽可能化小.
数学·必修第二册(BSD)
目 录
【跟踪训练】
化简: .
解:原式= = = .
数学·必修第二册(BSD)
目 录
1. tan 660°的值为( )
A. - B.
C. - D.
解析:tan 660°=tan(180°×3+120°)=tan 120°=-tan 60°=- .
√
数学·必修第二册(BSD)
目 录
2. 下列各式成立的是( )
A. tan(π+α)=-tan α B. tan(π-α)=tan α
C. tan(-α)=-tan α D. tan(2π-α)=tan α
解析: tan(π+α)=tan α;tan(π-α)=-tan α;tan(-α)=-tan
α;tan(2π-α)=tan(-α)=-tan α.故选C.
√
数学·必修第二册(BSD)
目 录
3. 若角α的终边经过点P(-2,3),则tan α=( )
A. - B.
C. - D.
解析: 因为角α的终边经过点P(-2,3),所以tan α= =- .
故选C.
√
数学·必修第二册(BSD)
目 录
4. 已知tan(π-x)= ,则tan(x-3π)= - .
解析:由tan(π-x)= 知,tan x=- ,
故tan(x-3π)=-tan(3π-x)=tan x=- .
-
数学·必修第二册(BSD)
目 录
课时作业
03
PART
目 录
1. 若点P(x,y)是330°角终边上异于原点的任意一点,则 的值是
( )
A. B. -
C. - D.
解析: 依题意得 =tan 330°,又tan 330°=tan(360°-30°)=-
tan 30°=- ,∴ =- ,故选C.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
2. tan(-1 560°)=( )
A. - B. C. - D.
解析: tan(-1 560°)=-tan 1 560°=-tan(4×360°+120°)
=-tan 120°=-tan(180°-60°)=tan 60°= .故选D.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
3. 已知a= sin ,b=tan ,c=log4 ,则( )
A. a>b>c B. b>a>c
C. b>c>a D. a>c>b
解析: 因为 < < < < ,所以 < sin <1,tan >1,又
log4 = ,所以b>a>c.故选B.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
4. 已知α∈[0,2π),点P(1,tan 2)是角α终边上的一点,则α=( )
A. 2+π B. 2
C. π-2 D. 2-π
解析: 因为 <2<π,所以tan 2<0,所以α是第四象限角,又由tan α
=tan 2,α∈[0,2π),所以α=2+π.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
5. cos 2x=( )
A. tan x B. sin x
C. cos x D.
解析:(tan x+ ) cos 2x=( + )· cos 2x= = .
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
6. 〔多选〕下列各函数值,其中符号为正的是( )
A. sin (- 1 000°) B. cos (-2 200°)
C. tan(-10°) D.
解析: sin (-1 000°)= sin (-3×360°+80°)= sin 80°>0; cos (-2 200°)= cos 2 200°= cos (6×360°+40°)= cos 40°>0;tan(-10°)=-tan 10°<0; sin >0, cos π=-1<0,tan =tan <0,故 >0.
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
7. 若角α的终边经过点P(5,-12),则 sin α= , cos α
= ,tan α= - .
解析:因为x=5,y=-12,所以r= =13,则 sin α=
=- , cos α= = ,tan α= =- .
-
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
8. tan = .
解析:tan =-tan =-tan =-tan =tan = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
9. tan 405°- sin 450°+ cos 750°= .
解析:tan 405°- sin 450°+ cos 750°=tan(360°+45°)- sin
(360°+90°)+ cos (720°+30°)=tan 45°- sin 90°+ cos 30°
=1-1+ = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
10. 已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点
P(3,y),且tan α=- .
(1)求y的值;
解:因为tan α= =- ,所以y=-4.
(2)求 的值.
解:原式= = = = =-10.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
11. 已知角α的终边过点(m,-2),若tan(π+α)= ,则m=( )
A. B. -10 C. 10 D. -
解析: 因为tan(π+α)=tan α= ,角α的终边过点(m,-2),得
tan α= = ,解得m=-10.故选B.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
12. 已知tan (π-α)=- ,则 =( )
A. B.
C. D. 1
解析: 由tan (π-α)=- 得,tan α= .
∴ =
= = .
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
13. 已知 cos (α+β)=-1,且tan α=2,则tan β= .
解析:由 cos (α+β)=-1,知α+β=2kπ+π(k∈Z),∴β=2kπ+π
-α(k∈Z).∴tan β=tan (2kπ+π-α)=tan (π-α)=-tan α=-2.
-2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
14. 已知 sin (α+β)=1,试求tan(2α+β)+tan β的值.
解:因为 sin (α+β)=1,所以α+β=2kπ+ (k∈Z),
所以α=2kπ+ -β(k∈Z).故tan(2α+β)+tan β
=tan +tan β=tan(4kπ+π-2β+β)+tan β=tan
(4kπ+π-β)+tan β=tan(π-β)+tan β=-tan β+tan β=0.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
15. 〔多选〕下列说法中正确的有( )
A. 正角的正弦值是正的,负角的余弦值是负的,零角的正切值是零
B. 若tan α≥0,则kπ≤α≤ +kπ(k∈Z)
C. tan(-945°)=-1
D. 对任意角α ,都有|tan α+ |=|tan α|+
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
解析: 正角和负角的正弦值和余弦值都可正、可负,故A错误;若tan
α≥0,则kπ≤α< +kπ(k∈Z),故B错误;tan(-945°)=-tan
945°=-tan(225°+2×360°)=-tan 225°=-tan(180°+45°)
=-tan 45°=-1,故C正确;因为tan α, 的符号相同,所以 =|tan α|+ ,故D正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
16. 已知①角α的终边经过点P(4m,-3m)(m≠0);②tan( -α)
= ;③3 sin α+4 cos α=0.在这三个条件中任选一个,求
的值.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
解:
= .
选①:由题意得,tan α= =- ,
∴原式= = =- .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
选②:由tan( -α)= = ,
得tan α= ,
∴原式= = =- .
选③:由3 sin α+4 cos α=0,得tan α=- ,
∴原式= = = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
数学·必修第二册(BSD)
目 录
$