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1、
第22課 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系及誘導(dǎo)公式
[最新考綱]
內(nèi)容
要求
A
B
C
同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
√
三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式
√
1.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式
(1)平方關(guān)系
sin2α+cos2α=1;
(2)商數(shù)關(guān)系
tan α=.
2.誘導(dǎo)公式
組序
一
二
三
四
五
六
角
2kπ+α(k∈Z)
π+α
-α
π-α
-α
+α
正弦
sin α
-sin α
-sin α
sin α
cos α
cos_α
余弦
cos α
-cos α
cos α
-cos_α
2、
sin α
-sin α
正切
tan α
tan α
-tan α
-tan_α
口訣
函數(shù)名不變,符號看象限
函數(shù)名改變符號看象限
記憶規(guī)律
奇變偶不變,符號看象限
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)若α,β為銳角,則sin2α+cos2β=1.( )
(2)若α∈R,則tan α=恒成立.( )
(3)sin(π+α)=-sin α成立的條件是α為銳角.( )
(4)誘導(dǎo)公式的記憶口訣中“奇變偶不變,符號看象限”,其中的奇、偶是指的奇數(shù)倍、偶數(shù)倍,變與不變指函數(shù)名稱是否變化.( )
[答案
3、] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改編)已知α是第二象限角,sin α=,則cos α等于________.
- [∵sin α=,α是第二象限角,
∴cos α=-=-.]
3.若tan α=,則sin4α-cos4α的值為________.
- [sin4α-cos4α=(sin2α-cos2α)(sin2α+cos2α)===-.]
4.(2016·四川高考)sin 750°=________.
[sin 750°=sin(750°-360°×2)=sin 30°=.]
5.已知sin=,α∈,則sin(π+α)=________.
- [因?yàn)閟i
4、n=cos α=,α∈,所以sin α==,所以sin(π+α)=-sin α=-.]
同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的應(yīng)用
(1)已知sin αcos α=,且<α<,則cos α-sin α的值為________.
(2)(2016·全國卷Ⅲ改編)若tan α=,則cos2α+2sin 2α=________.
(1) (2) [(1)∵<α<,
∴cos α<0,sin α<0且cos α>sin α,
∴cos α-sin α>0.
又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×=,
∴cos α-sin α=.
(2)∵tan α=,則c
5、os2α+2sin 2α====.]
[規(guī)律方法] 1.利用sin2α+cos2α=1可以實(shí)現(xiàn)角α的正弦、余弦的互化,利用=tan α可以實(shí)現(xiàn)角α的弦切互化.
2.應(yīng)用公式時(shí)要注意方程思想的應(yīng)用:對于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α這三個(gè)式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.
3.注意公式逆用及變形應(yīng)用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.
[變式訓(xùn)練1] (1)已知sin α-cos α=,α∈(0,π),則tan α等于________.
【導(dǎo)學(xué)號:6
6、2172123】
-1 [由
消去sin α得:2cos2α+2cos α+1=0,
即(cos α+1)2=0,
∴cos α=-.
又α∈(0,π),∴α=,
∴tan α=tan=-1.]
(2)設(shè)θ為第二象限角,若tan=,則sin θ+cos θ=________.
- [∵tan=,∴=,解得tan θ=-.
∴(sin θ+cos θ)2=
===.
∵θ為第二象限角,tan θ=-,
∴2kπ+<θ<2kπ+π,∴sin θ+cos θ<0,
∴sin θ+cos θ=-.]
誘導(dǎo)公式的應(yīng)用
(1)已知A=+(k∈Z),則A的值構(gòu)成的集合是_
7、_______.
(2)(2017·南通一模)已知sin=,則sin+sin2的值是________.
(1){-2,2} (2) [(1)當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),A=+=2;
k為奇數(shù)時(shí),A=-=-2.
(2)sin+sin2=sin+sin2=-sin+1-sin2=.]
[規(guī)律方法] 1.利用誘導(dǎo)公式應(yīng)注意已知角或函數(shù)名稱與所求角或函數(shù)名稱之間存在的關(guān)系,尤其是角之間的互余、互補(bǔ)關(guān)系,選擇恰當(dāng)?shù)墓剑蛩蠼呛腿呛瘮?shù)進(jìn)行化歸.
2.誘導(dǎo)公式的應(yīng)用原則:負(fù)化正、大化小、小化銳、銳求值.
[變式訓(xùn)練2] 已知cos=,則cos-sin2的值為________. 【導(dǎo)學(xué)號:6217212
8、4】
- [∵cos=cos
=-cos=-,
sin2=sin2=sin2
=1-cos2=1-2=,
∴cos-sin2=--=-.]
同角關(guān)系式與誘導(dǎo)公式的綜合應(yīng)用
(1)(2016·全國卷Ⅰ)已知θ是第四象限角,且sin=,則tan=________.
(2)(2017·南京模擬)已知cos=2sin,則的值為________.
(1)- (2) [(1)由題意知sin=,θ是第四象限角,所以cos>0,所以cos==.
tan=tan=-
=-=-=-.
(2)∵cos=2sin,
∴-sin α=-2cos α,則sin α=2cos α,
代入s
9、in2α+cos2α=1,得cos2α=.
=
==cos2α-=.]
[規(guī)律方法] 利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式和誘導(dǎo)公式化簡三角函數(shù)的基本思路和化簡要求:(1)基本思路:①分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇恰當(dāng)公式;②利用公式化成單角三角函數(shù);③整理得最簡形式.
(2)化簡要求:①化簡過程是恒等變形;②結(jié)果要求項(xiàng)數(shù)盡可能少,次數(shù)盡可能低,結(jié)構(gòu)盡可能簡單,能求值的要求出值.
[變式訓(xùn)練3] 已知sin α=,α是第二象限角,則tan(π-α)=________.
[∵sin α=,α是第二象限角,
∴cos α=-,
∴tan α=-,故tan(π-α)=-tan α=.]
[思想與方
10、法]
三角函數(shù)求值與化簡的常用方法
(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=進(jìn)行弦、切互化.
(2)和積轉(zhuǎn)換法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的關(guān)系進(jìn)行變形、轉(zhuǎn)化.
(3)巧用“1”的變換:1=sin2θ+cos2θ=cos2θ(1+tan2θ)=tan等.
(4)利用相關(guān)角的互補(bǔ)、互余等特殊關(guān)系可簡化解題步驟.
[易錯(cuò)與防范]
1.利用誘導(dǎo)公式進(jìn)行化簡求值時(shí),先利用公式化任意角的三角函數(shù)為銳角三角函數(shù),其步驟:去負(fù)—脫周—化銳.應(yīng)特別注意函數(shù)名稱和符號的確定.
2.在利用同角三角函數(shù)的平方關(guān)系時(shí),若開方,要特別注意判斷符號.
課時(shí)分層訓(xùn)練(二
11、十二)
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
(建議用時(shí):30分鐘)
一、填空題
1.若cos α=,α∈,則tan α等于________.
-2 [∵α∈,
∴sin α=-=-=-,
∴tan α==-2.]
2.已知sin(π+θ)=-cos(2π-θ),|θ|<,則θ等于________.
【導(dǎo)學(xué)號:62172125】
[∵sin(π+θ)=-cos(2π-θ),
∴-sin θ=-cos θ,∴tan θ=.∵|θ|<,∴θ=.]
3.(2017·蘇州期中)已知sin α=,且α∈,則tan α=________.
- [∵α∈,sin α=,∴cos α=-=-.
∴t
12、an α==-.]
4.若sin=,則cos=________.
[cos=cos
=sin=.]
5.已知α是三角形的內(nèi)角,且sin α+cos α=,則tan α=________.
【導(dǎo)學(xué)號:62172126】
- [由
消去cos α整理,得
25sin2α-5sin α-12=0,
解得sin α=或sin α=-.
因?yàn)棣潦侨切蔚膬?nèi)角,
所以sin α=.
又由sin α+cos α=,得cos α=-,
所以tan α=-.]
6.已知α為第二象限角,則cos α+sin α·=________.
0 [原式=cos α+sin α
=cos
13、 α+sin α
=cos α+sin α
=0.]
7.sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=________.
44.5 [因?yàn)閟in(90°-α)=cos α,所以當(dāng)α+β=90°時(shí),sin2α+sin2β=sin2α+cos2α=1,
設(shè)S=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°,
則S=sin289°+sin288°+sin287°+…+sin21°
兩個(gè)式子相加得2S=1+1+1+…+1=89,S=44.5.]
8.(2017·蘇北四市調(diào)研)=________.
[原式==
=
=.]
9.已知sin θ+co
14、s θ=,則sin θ-cos θ的值為________.
【導(dǎo)學(xué)號:62172127】
- [∵sin θ+cos θ=,
∴1+2sin θcos θ=,
∴2sin θcos θ=.又0<θ<,
故sin θ-cos θ=-=
-=-.]
10.已知角θ的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與x軸正半軸重合,終邊在直線2x-y=0上,則=________.
2 [由題意可得tan θ=2,
原式===2.]
二、解答題
11.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°.
[解] 原式=-sin 1
15、200°·cos 1 290°+cos 1 020°·(-sin 1 050°)+tan 945°
=-sin 120°·cos 210°+cos 300°·(-sin 330°)+tan 225°
=(-sin 60°)·(-cos 30°)+cos 60°·sin 30°+tan 45°
=×+×+1=2.
12.已知sin(3π+α)=2sin,求下列各式的值:
(1);
(2)sin2α+sin 2α.
[解] 由已知得sin α=2cos α.
(1)原式==-.
(2)原式=
==.
B組 能力提升
(建議用時(shí):15分鐘)
1.已知tan x=sin,則s
16、in x=________.
[因?yàn)閠an x=sin,所以tan x=cos x,所以sin x=cos2x,sin2x+sin x-1=0,解得sin x=,
因?yàn)椋?≤sin x≤1,所以sin x=.]
2.設(shè)函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(x+π)=f(x)+sin x,當(dāng)0≤x<π時(shí),f(x)=0,則f=________.
[由f(x+π)=f(x)+sin x,得
f(x+2π)=f(x+π)+sin(x+π)
=f(x)+sin x-sin x=f(x),
所以f=f
=f=f
=f+sinπ.
因?yàn)楫?dāng)0≤x<π時(shí),f(x)=0,
所以f=0+=.]
17、3.已知f(α)=.
(1)化簡 f(α);
(2)若α是第三象限角,且cos=,求f(α)的值.
[解] (1)f(α)=
=
=-cos α.
(2)∵cos=-sin α=,
∴sin α=-,
又α是第三象限角,∴cos α=-=-,
故f(α)=.
4.已知f(x)=(n∈Z).
(1)化簡f(x)的表達(dá)式;
(2)求f+f的值.
[解] (1)當(dāng)n為偶數(shù),即n=2k(k∈Z)時(shí),
f(x)=
=
=
=sin2x;
當(dāng)n為奇數(shù),即n=2k+1(k∈Z)時(shí),f(x)==
==
=sin2x,綜上得f(x)=sin2x.
(2)由(1)得f+f
=sin2+sin2
=sin2+sin2=sin2+cos2=1.