内容正文:
5.3 诱导公式(二)
【学习目标】
1.在诱导公式二~四的基础上,掌握诱导公式五~六的推导过程.(直观想象、逻辑推理)
2.能够运用诱导公式一~六解决与三角函数有关的求值、化简、证明问题.(逻辑推理、数学运算)
诱导公式五~六
1.公式五
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (-α)=cos α 角-α与角α的终边关于直线y=x对称
cos (-α)=sin α
2.公式六
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (+α)=cos α 角-α与角α的终边关于直线y=x对称;+α与-α的终边关于y轴对称
cos (+α)=-sin α
[点睛]
1.公式五、六记忆口诀“函数名改变,符号看象限”.
2.对形如“k·±α”(k=0,1,2,3)的诱导公式,当k=0,2时函数名不变,当k=1,3时函数名改变;统一的记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”.
[思考]
借助单位圆,还可以建立角的终边之间的哪些特殊位置关系?由此还能得到三角函数值之间的哪些恒等关系?
提示:设角α和-α的终边与单位圆分别交于点P,Q,根据三角函数定义可知:P(cos α,sin α),Q(cos(-α),sin(-α)),而射线OP,OQ关于直线y=-x对称,因此有sin(-α)=-cos α,cos(-α)=-sin α成立.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)诱导公式五、六中的角α只能是锐角.( )
提示:诱导公式五、六中的角α是任意角,故错误.
(2)sin(α-)=cos α.( )
提示:sin(α-)=-sin(-α)=-cos α,故错误.
×
×
(3)若α为第二象限角,则sin(+α)=cos α.( )
(4)对任意角α,sin(-α)=sin α都不成立.( )
提示:当α=时,sin(-α)=sin α成立,故错误.
√
×
类型1 利用诱导公式化简、求值(重点讲解)
【典例1】(1)已知cos (α+)=-,α∈(0,),则cos (-α)=( )
A.- B.- C. D.
【解析】选D.因为α∈(0,),所以α+∈(,),则由cos (α+)=-,
可得sin (α+)=,故cos (-α)=cos [-(α+)]=sin (α+)=.
√
(2)(2026·驻马店高一检测)在平面直角坐标系中,已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边经过点P(3,λ),且sin α=.
①求实数λ及相应cos α的值;
②当λ>0时,化简并求值.
【解析】①根据三角函数的定义得sin α=,解得λ=0或λ=±4,
当λ=0时,P(3,0),cos α=1,当λ=±4时,cos α=.
②由λ>0可知λ=4,此时sin α=,cos α=,
原式====-=-=-.
【解题有招】
解决化简、求值问题的策略
(1)遵循诱导公式先行的原则,将三角函数式化简,达到角的统一,再进行切化弦,以保证三角函数名最少.
(2)将角看成整体,观察要求的角与已知角的和、差关系,是否具有互余、互补等特殊关系,再利用诱导公式转化求值.
【即学即练】
1.(2025·平凉高一检测)已知角α的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,终边过点P(3,-6),则sin(α+)=( )
A. B. C.- D.-
【解析】选A.因为角α的终边过点P(3,-6),所以cos α=
,所以sin(α+)=sin(α+)=cos α=.
√
2.-=( )
A. B. C. D.
【解析】选A.-=-
=-+2sin θ=.
√
类型2 证明恒等式(逻辑推理)
【典例2】求证:=.
【证明】左边===,
右边=,所以原等式成立.
【解题有招】
利用诱导公式证明恒等式
(1)方法:从左向右推导或左右归一.
(2)注意:化简要遵循一定的原则,如先负化正,再大化小,先不变名称变形,再变名称变形等.
【即学即练】
求证:=-tan θ.
【证明】左边===-tan θ=右边.
所以原等式成立.
类型3 综合应用(数学运算)
【典例3】已知f(θ)=.
(1)若f(θ)=,求tan θ的值;
(2)若f(-θ)=,求f(+θ)的值.
【解析】(1)f(θ)==cos θ,
由f(θ)=,得sin θ=±=±,所以tan θ=±2;
(2)由f(-θ)=,得cos (-θ)=,则f(+θ)=cos (+θ)=cos [π-(-θ)]=-cos (-θ)=-.
【解题有招】
利用诱导公式解决综合类问题
(1)综合应用诱导公式一~六,结合同角三角函数的基本关系解题;
(2)解题的过程中注意运用弦切互化、“1”的代换、公式变形等方法解题.
【即学即练】
已知圆O是单位圆,锐角α的终边与圆O相交于点P(,m),将射线OP绕点O按逆时针方向旋转θ后与单位圆相交于点B.
(1)求m的值;
(2)求cos(-α)-cos (-α)+3sin(π-α)的值;
(3)记点B的横坐标为f(θ),若f(θ)=,求sin (θ-)+cos (θ+)的值.
【解析】(1)因为圆O是单位圆,锐角α的终边与圆O相交于点P(,m),
所以cos α=.所以m=sin α=.
(2)原式=cos α-sin α+3sin α=-+.
(3)由(1)知,sin α=,且α为锐角,所以α=,f(θ)=cos (θ+)=.
所以sin (θ-)+cos (θ+)=sin (θ+-)+cos (θ++π)
=-cos (θ+)-cos (θ+)=-2cos (θ+)=-.
$