内容正文:
5.3 诱导公式(一)
【学习目标】
1.借助单位圆的对称性理解诱导公式二、三、四的推导过程.(直观想象、数学抽象)
2.能够运用诱导公式一~四进行化简与求值.(逻辑推理、数学运算)
诱导公式二~四
1.公式二
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (π+α)=______ 角π+α与角α的终边关于原点对称
cos (π+α)=______
tan (π+α)=_____
-sin α
-cos α
tan α
2.公式三
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (-α)=______ 角-α与角α的终边关于x轴对称
cos (-α)=_____
tan (-α)=______
-sin α
cos α
-tan α
3.公式四
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (π-α)=_____ 角π-α与角α的终边关于y轴对称
cos (π-α)=______
tan (π-α)=______
sin α
-cos α
-tan α
[思考]
在学习上述公式时,如何体会轴对称、中心对称的作用?
提示:上述公式是圆对称性的“代数表示”.因此,用数形结合的思想从单位圆关于坐标轴、原点的对称性出发研究公式,可以发现终边关于坐标轴或原点对称的角的正弦函数值、余弦函数值之间的关系,使得公式(数)与单位圆(形)紧密结合,成为一个整体,不仅大大简化了公式的推导过程,而且还有利于对公式的记忆.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)诱导公式三可以将任意负角的三角函数值转化为正角的三角函数值.( )
(2)诱导公式中的角α一定是锐角.( )
提示:sin (-)=-sin ,此时α不是锐角,故错误.
√
×
(3)由诱导公式三知cos [-(α-β)]=-cos(α-β).( )
提示:由诱导公式三知cos [-(α-β)]=cos(α-β),故错误.
(4)在△ABC中,sin (A+B)=sin C.( )
提示:在△ABC中,A+B+C=π,sin (A+B)=sin(π-C)=sin C,故正确.
×
√
类型1 给角求值(数学运算)
【典例1】求值:
(1)sin +cos +cos (-)= .
(2)sin(-1 200°)tan 585°+cos(-300°)·sin(-750°)= .
【解析】(1)因为sin =sin (π-)=sin ,cos =cos (π+)=-cos =-,
cos (-)=cos =cos (4π-)=cos (-)=cos ,
所以sin +cos +cos (-)=+(-)+.
(2)原式=-sin 1 200°tan 585°-cos 300°sin 750°
=-sin(3×360°+120°)tan(2×360°-135°)-cos(360°-60°)sin(2×360°+30°)
=-sin 120°tan(-135°)-cos(-60°)sin 30°
=sin(180°-60°)tan 135°-cos 60°sin 30°=sin 60°tan(180°-45°)-cos 60°sin 30°
=-sin 60°tan 45°-cos 60°sin 30°=-×1-=-.
答案:(1) (2)-
【解题有招】
利用诱导公式求任意角三角函数值的步骤
(1)“负化正”——用公式一或三来转化.
(2)“大化小”——用公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”——用公式二或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”——得到锐角三角函数后求值.
【即学即练】
求下列各式的值.
(1)sin(-)+cos ·tan 2 025π-2cos ;
(2)cos (-120°)sin (-150°)+tan 855°.
【解析】(1)sin(-)+cos ·tan 2 025π-2cos
=sin +cos ·tan 0-2cos(-)=+0-2cos -2×=-.
(2)原式=-cos (180°-60°)·sin (180°-30°)+tan (135°+2×360°)
=-(-cos 60°)sin 30°+tan 135°=cos 60°sin 30°+tan (180°-45°)
=cos 60°sin 30°-tan 45°=-1=-.
类型2 给值求值(数学运算)
【典例2】(1)已知cos α=,0<α<,则sin (3π+α)的值为( )
A.- B.- C. D.
【解析】选A.由cos α=,0<α<,得sin α=,
所以sin (3π+α)=-sin α=-.
√
(2)(2025·江门高一检测)已知cos(53°-α)=,则cos(127°+α)=( )
A.± B. C. D.-
【解析】选D.由cos(53°-α)=,得cos(127°+α)=cos [180°-(53°-α)]
=-cos(53°-α)=-.
√
【解题有招】
关于给值求值问题
(1)能直接利用诱导公式的,直接利用诱导公式化简,再观察已知与要求的式子的关系,结合同角三角函数的基本关系求值.
(2)不能直接利用诱导公式的,观察已知角与所求的角的关系,两角和、差是否为特殊角,是否具有互补等关系,再进一步利用诱导公式求值.
【即学即练】
1.(2025·长春高一检测)若sin α=,α∈(,π),则cos(π-α)的值为 .
【解析】由sin α=,α∈(,π),得cos(π-α)=-cos α=-[-]=.
答案:
2.已知sin (-x)=,且<x<,则cos (+x)= .
【解析】因为sin (-x)=sin [π-(-x)]=sin (+x)=,
且<x<,所以<+x<,所以cos (+x)=-=-.
答案:-
类型3 化简求值及证明(数学运算)
【典例3】(1)化简:.
(2)(一题多解)设tan (α+)=m,
求证:.
【解析】(1)=
===-1.
(2)方法一:左边==
==右边,所以原等式成立.
方法二:由tan (α+)=m,得tan (α+)=m,
所以等式左边==
==右边,等式成立.
【解题有招】
关于化简求值问题
(1)化简:根据所给式子合理选择相应诱导公式;
(2)求值:结合同角三角函数关系求出未知的三角函数值,注意角的范围.
【即学即练】
1.化简:(1);
(2).
【解析】(1)==1.
(2)原式===-1.
2.求证:=.
【证明】因为左边==
==,
右边=,所以左边=右边,故原式成立.
$