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《同角三角函数的基本关系与诱导公式》教案

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教学过程

一、课堂导入

哲学中有个命题:任何事物之间都存在着某种联系,联系是普遍存在的.比如蝴蝶效应,在南美洲亚马孙河流域的热带雨林中,一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,可能在两周后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风.这从一个侧面说明事物的普遍联系性.既然这样,作为三角函数的正弦、余弦、正切函数也具有联系吗?它们具有怎样的关系?这些关系又有哪些应用呢?

二、复习预习

1.弧度制角度制的关系

2.任意角的三角函数的求法、三角函数符号、三角函数线

三、知识讲解

考点1同角三角函数的基本关系

(1)平方关系:sin2α+cos2α=1;

(2)商数关系:tan α=sin αcos α.

考点2诱导公式

即α+k ·2π(k ∈Z ),-α,π±α的三角函数值,等于α的同名函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号;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.

考点3 三角形中的诱导公式 在三角形ABC 中常用到以下结论: sin(A +B )=sin(π-C )=sin C , cos(A +B )=cos(π-C )=-cos C , tan(A +B )=tan(π-C )=-tan C , sin ? ????A 2+B 2=sin ? ??

??

π2-C 2=cos C 2,

cos ? ????A 2+B 2=cos ? ????

π2-C 2=sin C 2.

四、例题精析 【例题1】

【题干】已知sin α=2sin β,tan α=3tan β,求cos α.

【解析】∵sin α=2sin β,tan α=3tan β, ∴sin 2α=4sin 2β,① tan 2α=9tan 2β.②

由①÷②得:9cos 2α=4cos 2β.③ 由①+③得sin 2α+9cos 2α=4. 又sin 2α+cos 2α=1, ∴cos 2

α=38,∴cos α=±6

4.

【例题2】

【题干】(1)已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,且α是第三象限角,则sin ? ????-α-3π2cos ? ??

??

3π2-αtan 2(π-α)cos ? ????π2-αsin ? ????π2+α=( )

A.916B .-9

16 C .-34D.34

(2)设f (α)=

2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+cos ? ????3π2+α-sin 2? ???

?π2+α?

????sin α≠-12,则f ? ????

-23π6=________.

【解析】(1)选B ∵方程5x 2-7x -6=0的根为x 1=2,x 2=-3

5, 由题知sin α=-35,∴cos α=-45,tan α=3

4. ∴原式=cos α(-sin α)tan 2αsin αcos α=-tan 2

α=-

916.

(2)∵f (α)=

(-2sin α)(-cos α)+cos α

1+sin 2α+sin α-cos 2α

=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α=cos α(1+2sin α)sin α(1+2sin α)=1tan α,

∴f ? ????-23π6=1

tan ? ????-23π6=1tan ? ?

?

??-4π+π6=

1

tan π6= 3. 答案: 3

【例题3】

【题干】在△ABC 中,sin A +cos A =2,3cos A =-2cos(π-B ),求△ABC 的三个内角.

【解析】∵sin A +cos A =2, ∴1+2sin A cos A =2,∴sin2A =1. ∵A 为△ABC 的内角,

∴2A =π2,∴A =π

4

.

∵3cos A =-2cos(π-B ), ∴3cos π4=2cos B ,∴cos B =3

2. ∵0<B <π,∴B =π

6.

∵A +B +C =π,∴C =7π

12. ∴A =π4,B =π6,C =7π12.

五、课堂运用 【基础】

1.α是第一象限角,tan α=3

4,则sin α=( )

A.4

5

B.35

C.-4

5D.-

3

5

解析:选B tan α=sin α

cos α=3

4

,sin2α+cos2α=1,且α是第一象限角,所以sin α=3

5.

2.(2013·安徽名校模拟)已知tan x=2,则sin2x+1=()

A.0 B.9 5

C.4

3 D.

5

3

解析:选B sin2x+1=2sin2x+cos2x

sin2x+cos2x

2tan2x+1

tan2x+1

=9

5.

3.(2013·西安模拟)已知2tan α·sin α=3,-π

2

<α<0,则sin α=()

A.

3

2B.-

3

2

C.1

2D.-

1

2

解析:选B由2tan α·sin α=3得,2sin2α

cos α

=3,

即2cos2α+3cos α-2=0,又-π

2

<α<0,

解得cos α=1

2(cos α=-2舍去),

故sin α=-3

2.

【巩固】

4.化简sin?

?

?

?

?

π

2

+α·cos

?

?

?

?

?

π

2

-α

cosπ+α

sinπ-α·cos?

?

?

?

?

π

2

+α

sinπ+α

=________.

解析:原式=cos α·sin α

-cos α+

sin α-sin α

-sin α

=-sin α+sin α=0. 答案:0

5.已知sin(π-α)-cos(π+α)=

2

3?

?

?

?

?

π

2

<α<π.则sin α-cos α=________.

解析:由sin(π-α)-cos(π+α)=2

3, 得sin α+cos α=2

3,①

将①两边平方得1+2sin α·cos α=2

9, 故2sin αcos α=-79.

∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-? ????-79=16

9.

又∵π

2<α<π,∴sin α>0,cos α<0. ∴sin α-cos α=4

3.

答案:4

3

【拔高】

6.若cos α+2sin α=-5,则tan α=()

A.1

2B.2

C.-1

2D.-2

解析:选B∵cos α+2sin α=-5,结合sin2α+cos2α=1得(5sin α+2)2=0,∴sin α=-25

5,cos α=-5

5

∴tan α=2.

7.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050)°+tan 945°.

解:原式=-sin 1 200°·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°

=3

3

2

+1

1

2

+1=2.

8.已知关于x的方程2x2-(3+1)x+m=0的两根sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:

(1)

sin2θ

sin θ-cos θ

+cos θ

1-tan θ

的值;

(2)m的值;

(3)方程的两根及此时θ的值.

解:(1)原式=sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-sin θcos θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θ

cos θ-sin θ=sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ.

由条件知sin θ+cos θ=3+1

2, 故sin 2θsin θ-cos θ+cos θ

1-tan θ

=3+12. (2)由sin 2θ+2sin θcos θ+cos 2θ=1+2sin θcos θ=(sin θ+cos θ)2,得m =3

2. (3)由???

??

sin θ+cos θ=3+12,

sin θ·cos θ=3

4

知???

??

sin θ=3

2,cos θ=1

2,

或???

??

sin θ=1

2,cos θ=3

2.

又θ∈(0,2π),故θ=π6或θ=π

3.

课程小结

应用诱导公式时应注意的问题

(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负号—脱周期—化锐角.特别注意函数名称和符号的确定.

(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号.

(3)注意求值与化简后的结果要尽可能有理化、整式化.

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