1.3三角函数的诱导公式(二) 【学习目标】1.掌握诱导公式五、六的推导,并能应用于解决简单的求值、化简与证明问题.2. 对诱导公式一至六,能作综合归纳,体会出六组公式的共性与个性,培养由特殊到一般的数 学推理意识和能力.3.继续体会知识的“发生”“发现”过程,培养研究问题、发现问题、解 决问题的能力 问题导学 知识点一诱导公式五 完成下表,并由此总结角a,角 的三角函数值间的关系 (1)==- sin=cos一 sIn COS-= sIn --nos- (3)sin一= 2’s1n=cos 由此可得 诱导公式五 sin(-a)=cos a, cos-a)=sin a 知识点二诱导公式六 思考能否利用已有公式得出+a的正弦、余弦与角a的正弦、余弦之间的关系? 答案以一a代替公式五中的a得到 in a+o=cos(-a), cos[ a+o=sin(-a) 由此可得 诱导公式六 sin(a+-=cos a
1.3 三角函数的诱导公式(二) 学习目标 1.掌握诱导公式五、六的推导,并能应用于解决简单的求值、化简与证明问题.2. 对诱导公式一至六,能作综合归纳,体会出六组公式的共性与个性,培养由特殊到一般的数 学推理意识和能力.3.继续体会知识的“发生”“发现”过程,培养研究问题、发现问题、解 决问题的能力. 知识点一 诱导公式五 完成下表,并由此总结角 α,角π 2 -α 的三角函数值间的关系. (1)sin π 6 = 1 2 ,cos π 3 = 1 2 ,sin π 6 =cos π 3 ; (2)sin π 4 = 2 2 ,cos π 4 = 2 2 ,sin π 4 =cos π 4 ; (3)sin π 3 = 3 2 ,cos π 6 = 3 2 ,sin π 3 =cos π 6 . 由此可得 诱导公式五 sin ( ) 2 − =cos α, cos ( ) 2 − =sin α. 知识点二 诱导公式六 思考 能否利用已有公式得出π 2 +α 的正弦、余弦与角 α 的正弦、余弦之间的关系? 答案 以-α 代替公式五中的 α 得到 sin α + π 2 =cos(-α), cos α + π 2 =sin(-α). 由此可得 诱导公式六 sin ( ) 2 + =cos α
Cos sIn 知识点三诱导公式的推广与规律 1.sin(=-a) cosa,cos(π-a)==sina singI+ a)=-cos a, cos( I+ a)=sin a 2.诱导公式记忆规律: 公式一~四归纳:a+2kπ(k∈Z),一a,π±a的三角函数值,等于角a的同名三角函 数值,前面加上一个把a看成锐角时原函数值的符号,简记为:“函数名不变,符号看象限” 公式五~六归纳:±a的正弦(余弦)函数值,分别等于a的余弦(正弦)函数值,前面加 上一个把a看成锐角时原函数值的符号,简记为:“函数名改变,符号看象限”或“正变余、 余变正、符号象限定” 六组诱导公式可以统一概括为“k·士a(k∈Z)”的诱导公式 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中“奇、偶”是指k·。士a(k∈Z)中k的奇偶性 当k为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦:当k为偶数时,函数名不变.“符号”看的应该是 诱导公式中,把a看成锐角时原函数值的符号,而不是a函数值的符号. 2题型探究 类型一利用诱导公式求值 例1(1)已知c(x+a)=-2,a为第一象限角,求c(2+的值 (2已知cos 2丌 值 6 解(1)∵cos(π+ cos a cosa=2,又a为第一象限角, 则 a
cos ( ) 2 + = - sin α. 知识点三 诱导公式的推广与规律 1.sin(3 2 π-α)=-cos α,cos(3 2 π-α)=-sin α, sin(3 2 π+α)=-cos α,cos(3 2 π+α)=sin α. 2.诱导公式记忆规律: 公式一~四归纳:α+2kπ(k∈Z),-α,π±α 的三角函数值,等于角 α 的同名三角函 数值,前面加上一个把 α 看成锐角时原函数值的符号,简记为:“函数名不变,符号看象限”. 公式五~六归纳:π 2 ±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,简记为:“函数名改变,符号看象限”或“正变余、 余变正、符号象限定”. 六组诱导公式可以统一概括为“k· π 2 ±α(k∈Z)”的诱导公式. 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中“奇、偶”是指 k· π 2 ±α(k∈Z)中 k 的奇偶性, 当 k 为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当 k 为偶数时,函数名不变.“符号”看的应该是 诱导公式中,把 α 看成锐角时原函数值的符号,而不是 α 函数值的符号. 类型一 利用诱导公式求值 例 1 (1)已知 cos(π+α)=- 1 2 ,α 为第一象限角,求 cos π 2 +α 的值. (2)已知 cos π 6 -α = 1 3 ,求 cos 5π 6 +α ·sin 2π 3 -α 的值. 解 (1)∵cos(π+α)=-cos α=- 1 2 , ∴cos α= 1 2 ,又 α 为第一象限角, 则 cos π 2 +α =-sin α=- 1-cos 2α =- 1- 1 2 2=- 3 2
2丌 (2)cos -c-+ 6 a·sin 6 CoS 反思与感悟对于这类间题,关键是要能发现它们的互余、互补关系:如3一0与+0 3+a与6’4a与+a等互余,+0与3- 3π 0等互补, 遇到此类问题,不妨考虑两个角的和,要善于利用角的变换来解决问题. 跟踪训练1已知 3 3的值 a a 类型二利用诱导公式证明三角恒等式 tan(2π-a)sin(-2π 6丌一a 例2求证: tan a a 2 证明∵左边 )·sin(-a)·cos(一a) sIn2f一 (-tana)·(-sina)·cos t(2-)o(2-
(2)cos 5π 6 +α ·sin 2π 3 -α =cos π- π 6 -α ·sin π- π 3 +α =-cos π 6 -α ·sin π 3 +α =- 1 3 sin π 2 - π 6 -α =- 1 3 cos π 6 -α =- 1 9 . 反思与感悟 对于这类问题,关键是要能发现它们的互余、互补关系:如π 3 -α 与 π 6 +α, π 3 +α 与 π 6 -α, π 4 -α 与 π 4 +α 等互余,π 3 +θ 与 2π 3 -θ, π 4 +θ 与 3π 4 -θ 等互补, 遇到此类问题,不妨考虑两个角的和,要善于利用角的变换来解决问题. 跟踪训练 1 已知 sin π 6 +α = 3 3 ,求 cos π 3 -α 的值. 解 ∵ π 6 +α+ π 3 -α= π 2 , ∴ π 3 -α= π 2 - π 6 +α . ∴cos π 3 -α =cos π 2 - π 6 +α =sin π 6 +α = 3 3 . 类型二 利用诱导公式证明三角恒等式 例 2 求证:tan(2π-α)sin(-2π-α)cos(6π-α) sin α+ 3π 2 cos α+ 3π 2 =-tan α. 证明 ∵左边= tan(-α)·sin(-α)·cos(-α) sin 2π- π 2 -α ·cos 2π- π 2 -α = (-tan α)·(-sin α)·cos α sin - π 2 -α cos - π 2 -α = sin2α -sin π 2 -α cos π 2 -α
n a cos asin a 右边 ∴原等式成立 反思与感悟利用诱导公式证明等式问题,关键在于公式的灵活应用,其证明的常用方法: (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)凑合法:即针对题设与结论间的差异,有针对性地进行变形,以消除其差异,简言之,即 化异为同 2s 0+ 跟踪训练2求证: 1-2sin2(π+0) + (sin o) 证明因为左边 1-2sin B 2si 0-1 b-1 2cos Bsin b-1 s 0+sin 6-2sin 0 (sin 0+cos 0) sin 0+cos e 右边=tanO+1sin0+coso tan 6-1 sin b--cos 6 所以左边=右边,故原等式成立 类型三诱导公式在三角形中的应用 例3在△BC中,sin4计B-C=i1=+C,试判断△ABC的形状 解∵A+B+C= .A+B-CI-2C, A-B+C= I-2B ∴sin4+B-C A-B+C Ⅱ-2C Ⅱ-2B in(-B
= sin2α -cos αsin α =- sin α cos α =-tan α=右边. ∴原等式成立. 反思与感悟 利用诱导公式证明等式问题,关键在于公式的灵活应用,其证明的常用方法: (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)凑合法:即针对题设与结论间的差异,有针对性地进行变形,以消除其差异,简言之,即 化异为同. 跟踪训练 2 求证: 2sin θ- 3π 2 cos θ+ π 2 -1 1-2sin2 (π+θ) = tan(9π+θ)+1 tan(π+θ)-1 . 证明 因为左边= -2sin 3π 2 -θ ·(-sin θ)-1 1-2sin2θ = 2sin π+ π 2 -θ sin θ-1 1-2sin2θ = -2sin π 2 -θ sin θ-1 1-2sin2θ = -2cos θsin θ-1 cos 2θ+sin2θ-2sin2θ = (sin θ+cos θ) 2 sin2θ-cos 2θ = sin θ+cos θ sin θ-cos θ . 右边=tan θ+1 tan θ-1 = sin θ+cos θ sin θ-cos θ . 所以左边=右边,故原等式成立. 类型三 诱导公式在三角形中的应用 例 3 在△ABC 中,sin A+B-C 2 =sin A-B+C 2 ,试判断△ABC 的形状. 解 ∵A+B+C=π, ∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B. ∵sin A+B-C 2 =sin A-B+C 2 , ∴sin π-2C 2 =sin π-2B 2 , ∴sin(π 2 -C)=sin( π 2 -B)
即cosC=cosB 又∵B,C为△ABC的内角,∴C=B ∴△ABC为等腰三角形 反思与感悟解此类题需注意隐含的条件,如在△BC中,什C=,什BC=工,结 合诱导公式得到以下的一些常用等式:sin(A+B=sinC,cos(A+B A+B sIn C A+B coS-, COS 跟踪训练3在△ABC中,给出下列四个式子: ①sin(A+B+sinC ②cos(A+B+cosC ③sin(2A+2B ④cos(2A+2B+cos2C 其中为常数的是() A.①③B.②③C.①④D.②④ 答案 解析①sin(A+B+sinC=2sinC 2cos(A+B+cos C=-cos C+cos C=0 ③sin(2A+2b+sin2C n[2(A+B]+sin 2C n[2(-0]+sin2C =sin (2 I-20+sin 2C sin 2C+sin 20=0: ④cos(2A+2B+cos2C cos[2(A+B)]+cos 2C os[2(J-O]+cos 2C Cos( I-20+cos 2C cos 2C+cos 2C=2cos 2C. 故选B. 类型四诱导公式的综合应用 sin( I- a)cos(- a)sin(o+ a) 例4已知f(a)= cos( It a)sin(- a) (1)化简f(a)
即 cos C=cos B. 又∵B,C 为△ABC 的内角,∴C=B, ∴△ABC 为等腰三角形. 反思与感悟 解此类题需注意隐含的条件,如在△ABC 中,A+B+C=π, A+B+C 2 = π 2 ,结 合诱导公式得到以下的一些常用等式:sin(A+B)=sin C,cos(A+B)=-cos C,sin A+B 2 = cos C 2 ,cos A+B 2 =sin C 2 . 跟踪训练 3 在△ABC 中,给出下列四个式子: ①sin(A+B)+sin C; ②cos(A+B)+cos C; ③sin(2A+2B)+sin 2C; ④cos(2A+2B)+cos 2C. 其中为常数的是( ) A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 答案 B 解析 ①sin(A+B)+sin C=2sin C; ②cos(A+B)+cos C=-cos C+cos C=0; ③sin(2A+2B)+sin 2C =sin[2(A+B)]+sin 2C =sin[2(π-C)]+sin 2C =sin(2π-2C)+sin 2C =-sin 2C+sin 2C=0; ④cos(2A+2B)+cos 2C =cos[2(A+B)]+cos 2C =cos[2(π-C)]+cos 2C =cos(2π-2C)+cos 2C =cos 2C+cos 2C=2cos 2C. 故选 B. 类型四 诱导公式的综合应用 例 4 已知 f(α)= sin(π-α)cos(-α)sin( π 2 +α) cos(π+α)sin(-α) . (1)化简 f(α);
(2)若角A是△ABC的内角,且f(A=,求tanA-sinA的值 解(1)f(a a cos ac ac-sin (2)因为f(A=cos|、° 又A为△ABC的内角 4 所以由平方关系,得sinA=1-cos 所以tanA= n A 4 A 3 所以 tan a-sin/=448 3515 反思与感悟解决此类问题时,可先用诱导公式化简变形,将三角函数的角统一后再用同角 三角函数关系式,这样可避免公式交错使用而导致的混乱 跟踪训练4已知sina是方程5x-7x-6=0的根,a是第三象限角,求 tan2(π一a)的值 CoS 解方程5x-7x-6=0的两根为x= 由a是第三象限角,得 SIn as、3 5,则cosa=、4 tan (I-a) sin a cos a cos a(sin a) sin a cos a tan a 3当堂训练 1.已知sina 则 值为()
(2)若角 A 是△ABC 的内角,且 f(A)= 3 5 ,求 tan A-sin A 的值. 解 (1)f(α)= sin αcos αcos α -cos α(-sin α) =cos α. (2)因为 f(A)=cos A= 3 5 , 又 A 为△ABC 的内角, 所以由平方关系,得 sin A= 1-cos 2 A= 4 5 , 所以 tan A= sin A cos A = 4 3 , 所以 tan A-sin A= 4 3 - 4 5 = 8 15. 反思与感悟 解决此类问题时,可先用诱导公式化简变形,将三角函数的角统一后再用同角 三角函数关系式,这样可避免公式交错使用而导致的混乱. 跟踪训练 4 已知 sin α 是方 程 5x 2 -7x-6 =0 的根, α 是第 三象 限角,求 sin -α- 3 2 π cos 3 2 π-α cos π 2 -α sin π 2 +α ·tan2 (π-α)的值. 解 方程 5x 2-7x-6=0 的两根为 x1=- 3 5 ,x2=2, 由 α 是第三象限角,得 sin α=- 3 5 ,则 cos α=- 4 5 , ∴ sin -α- 3 2 π cos 3 2 π-α cos π 2 -α sin π 2 +α ·tan2 (π-α) = sin π 2 -α cos π 2 +α sin αcos α ·tan2α = cos α(-sin α) sin αcos α ·tan2α =-tan2α=- sin2α cos 2α =- 9 16. 1.已知 sin α- π 6 = 1 3 ,则 cos α+ π 3 的值为( )
23 31-3 答案D 解析 c(+3)-2+(- 2若cos(2x-a)=0,则sin(-a)等于() 答案A 636 解析∵cos(2π-a)=cos(-a)=cosa 3π ∴sin( sin(o+ 0)-cos(I-0) 3.已知tan=2,则 等于() sin(=0)-sin(π-0) C.0 答案 n(2+)-cos(=0) cos 0+cos 0 解析 cos sIn )sin(I-0 1-tan 6 1-2 4.已知cos{x a 求sin(二a)+cos(a+)<的值 5 2a+351(2a
A.- 2 3 3 B. 2 3 3 C. 1 3 D.- 1 3 答案 D 解析 cos α+ π 3 =cos π 2 + α- π 6 =-sin α- π 6 =- 1 3 . 2.若 cos(2π-α)= 5 3 ,则 sin(3π 2 -α)等于( ) A.- 5 3 B.- 2 3 C. 5 3 D.± 5 3 答案 A 解析 ∵cos(2π-α)=cos(-α)=cos α= 5 3 , ∴sin(3π 2 -α)=-cos α=- 5 3 . 3.已知 tan θ=2,则 sin( π 2 +θ)-cos(π-θ) sin( π 2 -θ)-sin(π-θ) 等于( ) A.2 B.-2 C.0 D. 2 3 答案 B 解析 sin( π 2 +θ)-cos(π-θ) sin( π 2 -θ)-sin(π-θ) = cos θ+cos θ cos θ-sin θ = 2 1-tan θ = 2 1-2 =-2. 4.已知 cos π 2 +α =2sin α - π 2 , 求 sin3 (π-α)+cos(α+π) 5cos 5π 2 -α +3sin 7π 2 -α 的值
Sin a n( )+cos( a+ I) 5丌 5cos 2 I +-- a+3sin 4 2 3s ln a-cos a 7(sin a+cos a) 7(1 a+cos a) 7(tan a+1) 7×(4+1) tan (2 I- a)cos(o- a)cos(6I- a) 5.求证: tan a sin( a+o)cos(a+ Dcos(6-a) 明因为左边 n(一a)(-sin os a 右边 cos asin a 所以原等式成立 规律与方法 1.诱导公式的分类及其记忆方式 (1)诱导公式分为两大类:
解 ∵cos π 2 +α =2sin α- π 2 , ∴-sin α=-2sin π 2 -α , ∴sin α=2cos α,即 tan α=2. ∴ sin3 (π-α)+cos(α+π) 5cos 5π 2 -α +3sin 7π 2 -α = sin3α-cos α 5cos 2π+ π 2 -α +3sin 4π- π 2 -α = sin3α-cos α 5cos π 2 -α -3sin π 2 +α = sin3α-cos α 5sin α-3cos α = sin2α·tan α-1 5tan α-3 = 2sin2α-1 10-3 = 2sin2α-1 7 = 2sin2α-(sin2α+cos 2α) 7(sin2α+cos 2α) = sin2α-cos 2α 7(sin2α+cos 2α) = tan2α-1 7(tan2α+1) = 4-1 7×(4+1) = 3 35. 5.求证: tan(2π-α)cos( 3π 2 -α)cos(6π-α) sin(α+ 3π 2 )cos(α+ 3π 2 ) =-tan α. 证明 因为左边= tan(2π-α)cos( 3π 2 -α)cos(6π-α) sin(α+ 3π 2 )cos(α+ 3π 2 ) = tan(-α)(-sin α)cos α -cos αsin α = -tan αsin αcos α cos αsin α =-tan α=右边, 所以原等式成立. 1.诱导公式的分类及其记忆方式 (1)诱导公式分为两大类:
a+k·2π,一a,a+(2k+1)π(k∈Z)的三角函数值,等于a的同名三角函数值,前 面加上一个把a看成锐角时原函数值的符号,为了便于记忆,可简单地说成“函数名不变, 符号看象限” a+一的三角函数值,等于a的异名三角函数值,前面加上一个把a看成锐 角时原函数值的符号,记忆口诀为“函数名改变,符号看象限” (2)以上两类公式可以归纳为:k·+a(k∈Z)的三角函数值,当k为偶数时,得a的同 名函数值;当k为奇数时,得a的异名函数值,然后在前面加上一个把a看成锐角时原函 数值的符号 2.利用诱导公式求任意角的正弦、余弦函数值,常采用“负角化正角,大角化小角,最后转 化成(0,一)内的三角函数值”这种方式求解 用诱导公式把任意角的三角函数转化为0到。之间的角的三角函数的基本步骤: 任意负角的利用诱导任意正角的利用诱导 三角函数 到2m之间的)利用请导0到之间的 角的三角函数/公式二或四角的三角函数 课时作业 、选择题 1.已知sin( 5,那么Cosa等于( 答案C 解析sin( cos a 故 CoS 5,故选C 2.已知cos(+a)=-,且a是第四象限角,则cos(-3π+a)等于( 4 c
①α+k·2π,-α,α+(2k+1)π(k∈Z)的三角函数值,等于 α 的同名三角函数值,前 面加上一个把 α 看成锐角时原函数值的符号,为了便于记忆,可简单地说成“函数名不变, 符号看象限”. ②α+ π 2 ,-α+ π 2 的三角函数值,等于 α 的异名三角函数值,前面加上一个把 α 看成锐 角时原函数值的符号,记忆口诀为“函数名改变,符号看象限”. (2)以上两类公式可以归纳为:k· π 2 +α(k∈Z)的三角函数值,当 k 为偶数时,得 α 的同 名函数值;当 k 为奇数时,得 α 的异名函数值,然后在前面加上一个把 α 看成锐角时原函 数值的符号. 2.利用诱导公式求任意角的正弦、余弦函数值,常采用“负角化正角,大角化小角,最后转 化成(0, π 2 )内的三角函数值”这种方式求解. 用诱导公式把任意角的三角函数转化为 0 到 π 2 之间的角的三角函数的基本步骤: 课时作业 一、选择题 1.已知 sin(5π 2 +α)= 1 5 ,那么 cos α 等于( ) A.- 2 5 B.- 1 5 C. 1 5 D. 2 5 答案 C 解析 sin(5π 2 +α)=cos α,故 cos α= 1 5 ,故选 C. 2.已知 cos(3π 2 +α)=- 3 5 ,且 α 是第四象限角,则 cos(-3π+α)等于( ) A. 4 5 B.- 4 5 C.±4 5 D. 3 5
答案 解 3 析∵cos(。+a)=sina,∴sina= 又a为第四象限角,:csm=1-sima=, cos (-3 I+ a)=cos(I-a)=-cos a 故选B. 3.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是() A cos (A+B=cos C B sin(A+B=-sin C C cosA+c B+C D. sin-=cos 答案D 解析∵A+BC=丌,∴A+B=I-C, cos(A+B=-cosC,sin(A+B=sinC,故A,B项不正确 A+CⅡ-B AC=-B,∴ A+C cOS 2)=sin,故C项不正确 B+C=I-A, Cos,故D项正确 4.已知锐角a终边上一点P的坐标是(2sin2,-2cos2),则a等于 C.2 答案C 2sin 2 解析cosa sin 2, (2sin2)+(-2cos2) ∵a为锐角,∴a=2一 5.已知f(sinx)=cos3x,则f(cos10°)的值为 B- C 3√3 答案A 解析f(cos10°)=f(sin80°)=cos240° cos(180°+60°)=-cos60°
答案 B 解析 ∵cos(3π 2 +α)=sin α,∴sin α=- 3 5 . 又 α 为第四象限角,∴cos α= 1-sin2α= 4 5 , ∴cos(-3π+α)=cos(π-α)=-cos α=- 4 5 ,故选 B. 3.若角 A,B,C 是△ABC 的三个内角,则下列等式中一定成立的是( ) A.cos(A+B)=cos C B.sin(A+B)=-sin C C.cos A+C 2 =sin B D.sin B+C 2 =cos A 2 答案 D 解析 ∵A+B+C=π,∴A+B=π-C, ∴cos(A+B)=-cos C,sin(A+B)=sin C,故 A,B 项不正确; ∵A+C=π-B,∴ A+C 2 = π-B 2 , ∴cos A+C 2 =cos( π 2 - B 2 )=sin B 2 ,故 C 项不正确; ∵B+C=π-A, ∴sin B+C 2 =sin( π 2 - A 2 )=cos A 2 ,故 D 项正确. 4.已知锐角 α 终边上一点 P 的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则 α 等于( ) A.2 B.-2 C.2- π 2 D. π 2 -2 答案 C 解析 cos α= 2sin 2 (2sin 2) 2+(-2cos 2) 2=sin 2, ∵α 为锐角,∴α=2- π 2 . 5.已知 f(sin x)=cos 3x,则 f(cos 10°)的值为( ) A.- 1 2 B. 1 2 C.- 3 2 D. 3 2 答案 A 解析 f(cos 10°)=f(sin 80°)=cos 240° =cos(180°+60°)=-cos 60°=- 1 2