《高三數(shù)學(xué)北師大版理一輪教師用書:第4章 第2節(jié) 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學(xué)北師大版理一輪教師用書:第4章 第2節(jié) 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式 Word版含解析(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二節(jié) 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式
[最新考綱] 1.理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:sin2 α+cos2 α=1,=tan α.2.能利用單位圓中的三角函數(shù)線推導(dǎo)出±α,π±α的正弦、余弦、正切的誘導(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
-
2、cos α
cos α
-cos_α
sin α
-sin α
正切
tan α
tan α
-tan α
-tan_α
口訣
函數(shù)名不變,符號(hào)看象限
函數(shù)名改變
符號(hào)看象限
1.同角三角函數(shù)關(guān)系式的常用變形
(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α;sin α=tan α·cos α.
2.誘導(dǎo)公式的記憶口訣
“奇變偶不變,符號(hào)看象限”,其中的奇、偶是指的奇數(shù)倍和偶數(shù)倍,變與不變指函數(shù)名稱的變化.
一、思考辨析(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)若α,β為銳角,則sin2α+cos2β=1.( )
(2)若α∈R
3、,則tan α=恒成立.( )
(3)sin(π+α)=-sin α成立的條件是α為銳角.( )
(4)若sin(kπ-α)=(k∈Z),則sin α=.( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
二、教材改編
1.化簡(jiǎn)sin 690°的值是( )
A. B.-
C. D.-
B [sin 690°=sin(720°-30°)=-sin 30°=-.選B.]
2.若sin α=,<α<π,則tan α=________.
- [∵<α<π,∴cos α=-=-,
∴tan α==-.]
3.已知tan α=2,則的值為_(kāi)__
4、_____.
3 [原式===3.]
4.化簡(jiǎn)·sin(α-π)·cos(2π-α)的結(jié)果為_(kāi)_______.
-sin2α [原式=·(-sin α)·cos α=-sin2α.]
考點(diǎn)1 同角三角函數(shù)基本關(guān)系式
同角三角函數(shù)基本關(guān)系的應(yīng)用技巧
(1)弦切互化:利用公式tan α=實(shí)現(xiàn)角α的弦切互化.
(2)和(差)積轉(zhuǎn)換:利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α進(jìn)行變形、轉(zhuǎn)化.
(3)“1”的變換:1=sin2α+cos2α=cos2α·(tan2α+1)=sin2α·.
“知一求二”問(wèn)題
(1)[一題多解]已知cos α=k,k∈R,α
5、∈,則sin(π+α)=( )
A.- B.
C.± D.-k
(2)(2019·福州模擬)若α∈,sin(π-α)=,則tan α=( )
A.- B.
C.- D.
(1)A (2)C [(1)法一:(直接法)由cos α=k,α∈得sin α=,所以sin(π+α)=-sin α=-.故選A.
法二:(排除法)易知k<0,從而sin(π+α)=-sin α<0,排除選項(xiàng)BCD,故選A.
(2)因?yàn)棣痢?,sin α=,所以cos α=-,所以tan α=-.]
利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系求解問(wèn)題的關(guān)鍵是熟練掌握同角三角函數(shù)的基本關(guān)系的正用、
6、逆用、變形.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系本身是恒等式,也可以看作是方程,對(duì)于一些題,可利用已知條件,結(jié)合同角三角函數(shù)的基本關(guān)系列方程組,通過(guò)解方程組達(dá)到解決問(wèn)題的目的,此時(shí)應(yīng)注意在利用sin2α+cos2α=1求sin α或cos α?xí)r,符號(hào)的選取.
弦切互化
(1)(2019·鄭州模擬)已知=5,則cos2α+sin 2α的值是( )
A. B.-
C.-3 D.3
(2)已知θ為第四象限角,sin θ+3cos θ=1,則tan θ=________.
(1)A (2)- [(1)由=5得=5,
可得tan α=2,
則cos2α+sin 2α=cos2
7、α+sin αcos α===.故選A.
(2)由(sin θ+3cos θ)2=1=sin2θ+cos2θ,得6sin θcos θ=-8cos2θ,又因?yàn)棣葹榈谒南笙藿牵詂os θ≠0,所以6sin θ=-8cos θ,所以tan θ=-.]
若已知正切值,求一個(gè)關(guān)于正弦和余弦的齊次分式的值,則可以通過(guò)分子、分母同時(shí)除以一個(gè)余弦的齊次冪將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)于正切的分式,代入正切值就可以求出這個(gè)分式的值,這是同角三角函數(shù)關(guān)系中的一類基本題型.
sin α±cos α與sin αcos α關(guān)系的應(yīng)用
(1)若|sin θ|+|cos θ|=,則sin4θ+cos4θ=( )
8、A. B.
C. D.
(2)已知θ為第二象限角,sin θ,cos θ是關(guān)于x的方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的兩根,則sin θ-cos θ=( )
A. B.
C. D.-
(1)B (2)B [(1)因?yàn)閨sin θ|+|cos θ|=,兩邊平方,得1+|sin 2θ|=.所以|sin 2θ|=.所以sin4θ+cos4θ=1-2sin2θcos2θ=1-sin22θ=.故選B.
(2)因?yàn)閟in θ,cos θ是方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的兩根,所以sin θ+cos θ=,sin θ·cos θ=,可得(sin θ+cos θ)
9、2=1+2sin θ·cos θ=1+m=,解得m=-.因?yàn)棣葹榈诙笙藿?,所以sin θ>0,cos θ<0,即sin θ-cos θ>0,因?yàn)?sin θ-cos θ)2=1-2sin θ·cos θ=1-m=1+,所以sin θ-cos θ==.故選B.]
對(duì)于sin α+cos α,sin α-cos α,sin αcos α這三個(gè)式
子,知一可求二,若令sin α+cos α=t(t∈[-,]),則sin αcos α=,sin α-cos α=±(注意根據(jù)α的范圍選取正、負(fù)號(hào)),體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用.
1.已知sin(π+α)=-,則tan值為( )
A.2 B.
10、-2
C. D.±2
D [因?yàn)閟in(π+α)=-,所以sin α=,cos α=±,tan==±2.故選D.]
2.已知tan θ=2,則+sin2θ的值為( )
A. B.
C. D.
C [原式=+sin2θ=+=+,將tan θ=2代入,得原式=.故選C.]
3.已知sin x+cos x=,x∈(0,π),則tan x=( )
A.- B.
C. D.-
D [因?yàn)閟in x+cos x=,且x∈(0,π),所以1+2sin xcos x=1-,所以2sin xcos x=-<0,所以x為鈍角,所以sin x-cos x==,結(jié)合已知解得
11、sin x=,cos x=-,則tan x==-.]
4.若3sin α+cos α=0,則的值為_(kāi)_______.
[3sin α+cos α=0?cos α≠0?tan α=-,
====.]
考點(diǎn)2 誘導(dǎo)公式的應(yīng)用
應(yīng)用誘導(dǎo)公式的一般思路
(1)化大角為小角,化負(fù)角為正角;
(2)角中含有加減的整數(shù)倍時(shí),用公式去掉的整數(shù)倍.
(1)設(shè)f(α)=
(1+2sin α≠0),則f=________.
(2)已知cos=a,則cos+sin的值是________.
(1) (2)0 [(1)因?yàn)閒(α)====,所以f====.
(2)因?yàn)閏os=cos=-co
12、s=-a,sin=sin=cos=a,所以cos+sin=0.]
(1)已知角求值問(wèn)題,關(guān)鍵是利用誘導(dǎo)公式把任意角的三角函數(shù)值轉(zhuǎn)化為銳角的三角函數(shù)值求解.轉(zhuǎn)化過(guò)程中注意口訣“奇變偶不變,符號(hào)看象限”的應(yīng)用.
(2)對(duì)給定的式子進(jìn)行化簡(jiǎn)或求值時(shí),要注意給定的角之間存在的特定關(guān)系,充分利用給定的關(guān)系結(jié)合誘導(dǎo)公式將角進(jìn)行轉(zhuǎn)化.特別要注意每一個(gè)角所在的象限,防止符號(hào)及三角函數(shù)名出錯(cuò).
1.化簡(jiǎn):=______.
-1 [原式=
==
=-=-·=-1.]
2.已知角α終邊上一點(diǎn)P(-4,3),則的值為_(kāi)_______.
- [原式==tan α,
根據(jù)三角函數(shù)的定義得tan α=
13、-.]
考點(diǎn)3 同角三角函數(shù)基本關(guān)系式和誘導(dǎo)公式的綜合應(yīng)用
求解誘導(dǎo)公式與同角關(guān)系綜合問(wèn)題的基本思路和化簡(jiǎn)要求
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(jiǎn)形式
化簡(jiǎn)
要求
①化簡(jiǎn)過(guò)程是恒等變換;
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(jiǎn)單,能求值的要求出值
已知f(x)=(n∈Z).
(1)化簡(jiǎn)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)=
=
==
=sin2
14、x,
綜上得f(x)=sin2x.
(2)由(1)得f+f
=sin2+sin2
=sin2+sin2
=sin2+cos2=1.
(1)利用同角三角函數(shù)關(guān)系式和誘導(dǎo)公式求值或化簡(jiǎn)時(shí),關(guān)鍵是尋求條件、結(jié)論間的聯(lián)系,靈活使用公式進(jìn)行變形.
(2)注意角的范圍對(duì)三角函數(shù)符號(hào)的影響.
[教師備選例題]
已知-π<x<0,sin(π+x)-cos x=-.
(1)求sin x-cos x的值;
(2)求的值.
[解] (1)由已知,得sin x+cos x=,
兩邊平方得sin2x+2sin xcos x+cos2x=,
整理得2sin xcos x=-.
∵(sin
15、 x-cos x)2=1-2sin xcos x=,
由-π<x<0知,sin x<0,
又sin xcos x=-<0,
∴cos x>0,∴sin x-cos x<0,
故sin x-cos x=-.
(2)=
=
==-.
1.已知α為銳角,且2tan(π-α)-3cos+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,則sin α的值是( )
A. B.
C. D.
C [由已知可得-2tan α+3sin β+5=0.
tan α-6sin β-1=0,
解得tan α=3,
又α為銳角,故sin α=.]
2.已知tan(π-α)=-,且α∈,則=________.
- [由tan(π-α)=-,
得tan α=,
則
=
===-.]
3.已知sin α+cos α=-,且<α<π,則+的值為_(kāi)_______.
[由sin α+cos α=-平方得
sin αcos α=-,
∵<α<π,
∴sin α-cos α==,
∴+=-===.]