内容正文:
4.4 诱导公式与旋转
课标要求
1.能借助单位圆的旋转,利用定义推导出正弦函数、余弦函数的诱导公式(数学抽象).
2.能够运用诱导公式,把任意角的正弦函数、余弦函数的化简、求值问题转化为锐角的正弦函数、余弦函数的化简、求值问题(数学运算、逻辑推理).
我们容易计算像0,,这样的角的三角函数值,对于求-α与+α的三角函数值,能否化为α的三角函数值计算?
【问题】 (1)-α与α的终边有什么关系?
(2)如何求+α的三角函数值?
知识点一 ±α的诱导公式
对任意角α,有下列关系式成立:
sin= ,cos= .
sin= ,cos= .
提醒:±α的诱导公式的记忆方法与口诀:①记忆方法,±α的正弦(余弦)函数值,分别等于α的余弦(正弦)函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号;②记忆口诀,“函数名改变,符号看象限”或“正变余,余变正,符号象限定”.
知识点二 正弦函数、余弦函数的诱导公式
函数
角
正弦
余弦
α+2kπ(k∈Z)
sin α
cos α
α+π
-sin α
-cos α
-α
-sin α
cos α
π-α
sin α
-cos α
α-π
-sin α
-cos α
α+
cos α
-sin α
-α
cos α
sin α
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)sin(90°+α)=-cos α.( )
(2)cos=-sin α.( )
(3)cos(180°+α)=sin(90°+α).( )
(4)诱导公式中的角α只能是锐角.( )
2.sin 95°+cos 175°=( )
A.sin 5° B.cos 5°
C.0 D.2sin 5°
3.若sin α=,则cos= .
题型一|利用诱导公式化简
【例1】 化简:,其中k∈Z.
尝试解答
通性通法
用诱导公式进行化简时的注意点
(1)化简后项数尽可能的少;
(2)函数的种类尽可能的少;
(3)分母尽可能不含三角函数的符号;
(4)能求值的一定要求值.
【跟踪训练】
化简:.
题型二|利用诱导公式求值
【例2】 (1)已知f(α)=
,则f的值为( )
A.- B.
C.- D.
(2)已知sin=,则cos= .
尝试解答
【母题探究】
(变条件,变设问)将本例(2)的条件中“-”改为“+”,求cos的值.
通性通法
解决化简求值问题的策略
(1)对于三角函数式的化简求值问题,一般遵循诱导公式先行的原则,即先用诱导公式化简变形,达到角的统一,再进行三角函数名称转化,以保证三角函数名称最少;
(2)对于kπ±α和±α这两套诱导公式,切记运用前一套公式不变名,而后一套公式必须变名.
【跟踪训练】
1.已知sin=,则cos=( )
A. B.-
C. D.-
2.已知sin=,那么cos α=( )
A.- B.-
C. D.
题型三|利用诱导公式证明恒等式
【例3】 求证:·sin(α-)cos(+α)=-cos2α.
尝试解答
通性通法
利用诱导公式证明恒等式问题,关键在于公式的灵活应用,其证明的常用方法有:
(1)从一边开始,使得它等于另一边,一般由繁到简;
(2)左右归一法:即证明左右两边都等于同一个式子;
(3)针对题设与结论间的差异,有针对性地进行变形,以消除差异.
【跟踪训练】
已知A,B,C为△ABC的三个内角,求证:
cos(-)=sin(+)=cos(-).
1.若sin<0,且cos>0,则θ是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.若cos(2π-α)=,则sin=( )
A.- B.- C. D.±
3.化简:sin(π+α)cos+cos·sin(π+α)= .
4.求证:=sin θ.
提示:完成课后作业 第一章 §4 4.4
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4.4 诱导公式与旋转
【基础落实】
知识点一
cos α -sin α -cos α sin α
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 原式=cos 5°-cos 5°=0.
3. 解析:cos=sin α=.
【典例研析】
【例1】 解:当k为偶数时,设k=2m(m∈Z),则原式
=
=
==1.
当k为奇数时,设k=2m+1(m∈Z).
仿上化简得:原式=1.
故原式=1.
跟踪训练
解:∵sin(4π-α)=sin(-α)=-sin α,
cos=cos=cos=-sin α,
sin=sin=-sin α,
cos(π-α)=cos[4π-(+α)]=cos(+α)=-sin α,
∴原式===1.
【例2】 (1)B (2) 解析:(1)∵f(α)
=
==cos α,
∴f=cos
=cos=.
(2)cos=cos
=sin=.
母题探究
解:cos=cos=-sin=-.
跟踪训练
1.D cos=cos=-sin=-.
2.C sin=sin=sin=cos α=.
【例3】 证明:左端=·
sin[-(-α)]·(-sin α)
=·[-sin(-α)](-sin α)
=·(-cos α)(-sin α)
=-cos2α=右端,故原式成立.
跟踪训练
证明:cos(-)=sin[-(-)]=sin(+).
∵在△ABC中,A+B+C=π,
∴=-,
即=-,
∴cos(-)=cos[-(-)]=cos(-+)=cos(-),∴cos(-)=sin(+)=cos(-).
随堂检测
1.B 由于sin=cos θ<0,cos=sin θ>0,所以角θ的终边落在第二象限,故选B.
2.A ∵cos(2π-α)=,∴cos α=,∴sin=sin=-sin=-cos α=-.
3.0 解析:原式=-sin α·sin α+sin α·sin α=0.
4.证明:左边
=
=
=sin θ=右边.
∴原等式成立.
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