(推荐)高中数学必修4《同角三角函数的基本关系》
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北师大版高中高二数学必修4《同三角函数的基本关系》评课稿1. 引言《同三角函数的基本关系》是高中数学必修4课程中的一部分,是同学们学习三角函数的基础知识。
本次评课稿将从教材内容、教学目标、教学方法和教学效果四个方面对该课程进行评价,旨在探讨该课程的优点和不足之处,为教师们提供改进和优化教学的建议。
2. 教材内容《同三角函数的基本关系》是北师大版《高中数学必修4》教材中的一章内容。
本章主要包括以下几个重要内容:2.1 同角三角函数的定义与性质本节通过引入正弦、余弦、正切和余切的定义和性质,使学生理解这些函数的含义以及它们在不同象限下的取值范围。
2.2 同角三角函数的基本关系本节介绍了正弦、余弦、正切和余切之间的基本关系,如正切与余切的倒数关系等。
同时,本节也引入了同角三角函数诱导公式,帮助学生进行函数值的计算。
2.3 同角三角函数的图像与性质本节通过绘制正弦、余弦、正切和余切的图像,使学生对函数的周期、取值范围和增减性等性质有较深的了解。
3. 教学目标《同三角函数的基本关系》这一章的教学目标主要有以下几个方面:•能够正确定义和理解正弦、余弦、正切和余切的含义;•能够掌握正弦、余弦、正切和余切之间的基本关系;•能够独立运用诱导公式计算函数值;•能够正确绘制正弦、余弦、正切和余切的图像,并理解其周期、取值范围和增减性等性质。
4. 教学方法为了达到以上教学目标,教师可以采用多种教学方法进行教学:4.1 演示法教师可以通过演示正弦、余弦、正切和余切的定义和性质,利用多媒体工具展示函数图像和计算示例,以帮助学生形象地理解和记忆。
4.2 探究法通过提出问题和让学生自己尝试解决,教师可以引导学生发现同角三角函数的基本关系和诱导公式,并进行实际应用例题的讨论和练习。
4.3 合作学习在教学过程中,鼓励学生进行小组合作,共同解决难题,让学生之间相互学习和交流,提高他们的合作能力和解决问题的能力。
5. 教学效果通过对《同三角函数的基本关系》这一章的教学观察和学生的反馈,可以总结出该教材的教学效果:•教材内容覆盖全面,能够满足学生的学习需求;•教学方法灵活多样,能够激发学生的学习兴趣;•学生对同角三角函数的定义、性质和图像等方面有了较好的理解;•学生的课堂参与度较高,合作学习的效果明显。
《同角三角函数的基本关系》说课稿(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除《同角三角函数的基本关系》说课稿《同角三角函数的基本关系》说课稿——选自人教A版数学4第一章1.2.2一、教材分析1、教材的地位与作用:《同角三角函数的基本关系》是学习三角函数定义后安排的一节继续深入学习的内容,是求三角函数值,化简三角函数式,证明三角恒等式的基本工具,是整个三角函数的基础,起承上启下的作用,同时,它体现的数学思想方法在整个中学学习中起重要作用。
2、教学目标的确定及依据A、知识与技能目标:通过观察猜想出两个公式,运用数形结合的思想让学生掌握公式的推导过程,理解同角三角函数的基本关系式,掌握基本关系式在两个方面的应用:1)已知一个角的一个三角函数值能求这个角的其他三角函数值;2)证明简单的三角恒等式。
B、过程与方法:培养学生观察——猜想——证明的科学思维方式;通过公式的推导过程培养学生用旧知识解决新问题的思想;通过求值、证明来培养学生逻辑推理能力;通过例题与练习提高学生动手能力、分析问题解决问题的能力以及其知识迁移能力。
C、情感、态度与价值观:经历数学研究的过程,体验探索的乐趣,增强学习数学的兴趣。
3、教学重点和难点重点:同角三角函数基本关系式的推导及应用。
难点:同角三角函数函数基本关系在解题中的灵活选取及使用公式时由函数值正、负号的选取而导致的角的范围的讨论。
二、学情分析:学生刚开始接触三角函数的内容,学习了任意角的三角函数,对这一方面的内容既感到新鲜又感到陌生,很有好奇心,跃跃欲试,学习热情高涨。
三、教法分析与学法分析:1、教法分析:采取诱思探究性教学方法,在教学中提出问题,创设情景引导学生主动观察、思考、类比、讨论、总结、证明,让学生做学习的主人,在主动探究中汲取知识,提高能力。
2、学法分析:从学生原有的知识和能力出发,在教师的带领下,通过合作交流,共同探索,逐步解决问题.数学学习必须注重概念、原理、公式、法则的形成过程,突出数学本质。
同角三角函数的基本关系【知识梳理】同角三角函数的基本关系(1)平方关系:同一个角α的正弦、余弦的平方和等于1.即sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:同一个角α的正弦、余弦的商等于这个角的正切,即sin αcos α=tan_α⎝⎛⎭⎫其中α≠k π+π2?k ∈Z ?. 【常考题型】题型一、已知一个三角函数值求另两个三角函数值【例1】 (1)已知sin α=1213,并且α是第二象限角,求cos α和tan α. (2)已知cos α=-45,求sin α和tan α. [解] (1)cos 2α=1-sin 2α=1-⎝⎛⎭⎫12132=⎝⎛⎭⎫5132,又α是第二象限角,所以cos α<0,cos α=-513,tan α=sin αcos α=-125. (2)sin 2α=1-cos 2α=1-⎝⎛⎭⎫-452=⎝⎛⎭⎫352, 因为cos α=-45<0,所以α是第二或第三象限角, 当α是第二象限角时,sin α=35,tan α=sin αcos α=-34;当α是第三象限角时,sin α=-35,tan α=sin αcos α=34. 【类题通法】已知三角函数值求其他三角函数值的方法(1)若已知sin α=m ,可以先应用公式cos α=±1-sin 2α,求得cos α的值,再由公式tan α=sin αcos α求得tan α的值. (2)若已知cos α=m ,可以先应用公式sin α=±1-cos 2α,求得sin α的值,再由公式tan α=sin αcos α求得tan α的值.(3)若已知tan α=m ,可以应用公式tan α=sin αcos α=m ?sin α=m cos α及sin 2α+cos 2α=1,求得cos α=±11+m 2,sin α=±m 1+m 2的值. 【对点训练】已知tan α=43,且α是第三象限角,求sin α,cos α的值. 解:由tan α=sin αcos α=43,得sin α=43cos α,① 又sin 2α+cos 2α=1,②由①②得169cos 2α+cos 2α=1,即cos 2α=925. 又α是第三象限角,故cos α=-35,sin α=43cos α=-45. 题型二、化切求值【例2】 已知tan α=3,求下列各式的值.(1)4sin α-cos α3sin α+5cos α; (2)sin 2α-2sin α·cos α-cos 2α4cos 2α-3sin 2α; (3)34sin 2α+12cos 2α. [解] (1)原式=4tan α-13tan α+5=4×3-13×3+5=1114; (2)原式=tan 2α-2tan α-14-3tan 2α=9-2×3-14-3×32=-223; (3)原式=34sin 2α+12cos 2αsin 2α+cos 2α=34tan 2α+12tan 2α+1=34×9+129+1=2940. 【类题通法】化切求值的方法技巧(1)已知tan α=m ,可以求a sin α+b cos αc sin α+d cos α或a sin 2α+b sin αcos α+c cos 2αd sin 2α+e sin αcos α+f cos 2α的值,将分子分母同除以cos α或cos 2α,化成关于tan α的式子,从而达到求值的目的.(2)对于a sin 2α+b sin αcos α+c cos 2α的求值,可看成分母是1,利用1=sin 2α+cos 2α进行代替后分子分母同时除以cos 2α,得到关于tan α的式子,从而可以求值.【对点训练】已知tan α=2,求下列各式的值:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α; (2)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2 α.解:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α=2tan α-34tan α-9=2×2-34×2-9=-1. (2)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α=4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2αsin 2α+cos 2α, 这时分子和分母均为关于sin α,cos α的二次齐次式.因为cos 2α≠0,所以分子和分母同除以cos 2α,则4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α=4tan 2α-3tan α-5tan 2α+1=4×4-3×2-54+1=1. 题型三、化简三角函数式【例3】 化简tan α1sin 2α-1,其中α是第二象限角. [解] 因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0.故tan α1sin 2α-1=tan α1-sin 2αsin 2α =tan αcos 2αsin 2α=sin αcos α·⎪⎪⎪⎪cos αsin α =sin αcos α·-cos αsin α=-1.【类题通法】三角函数式化简技巧(1)化切为弦,即把正切函数都化为正、余弦函数,从而减少函数名称,达到化繁为简的目的.(2)对于含有根号的,常把根号里面的部分化成完全平方式,然后去根号达到化简的目的.(3)对于化简含高次的三角函数式,往往借助于因式分解,或构造sin 2α+cos 2α=1,以降低函数次数,达到化简的目的.【对点训练】化简:(1)sin θ-cos θtan θ-1; (2) sin 2θ-sin 4θ,θ是第二象限角.解:(1)sin θ-cos θtan θ-1=sin θ-cos θsin θcos θ-1=sin θ-cos θsin θ-cos θcos θ=cos θ. (2)由于θ为第二象限角,所以sin θ>0,cos θ<0, 故sin 2θ-sin 4θ=sin 2θ?1-sin 2θ?=sin 2θcos 2θ=|sin θcos θ|=-sin θcos θ.题型四、证明简单的三角恒等式【例4】 求证:tan αsin αtan α-sin α=tan α+sin αtan αsin α. [证明] 法一:∵右边=tan 2α-sin 2α?tan α-sin α?tan αsin α=tan 2α-tan 2αcos 2α?tan α-sin α?tan αsin α=tan 2α?1-cos 2α??tan α-sin α?tan αsin α=tan 2αsin 2α?tan α-sin α?tan αsin α=tan αsin αtan α-sin α=左边, ∴原等式成立.法二:∵左边=tan αsin αtan α-tan αcos α=sin α1-cos α,右边=tan α+tan αcos αtan αsin α=1+cos αsin α=1-cos 2αsin α?1-cos α?=sin 2αsin α?1-cos α?=sin α1-cos α, ∴左边=右边,原等式成立.【类题通法】简单的三角恒等式的证明思路(1)从一边开始,证明它等于另一边;(2)证明左、右两边等于同一个式子;(3)逐步寻找等式成立的条件,达到由繁到简.【对点训练】证明:1+2sin θcos θcos 2θ-sin 2θ=1+tan θ1-tan θ证明:∵左边=sin 2θ+cos 2θ+2sin θcos θ?cos θ+sin θ??cos θ-sin θ?=?sin θ+cos θ?2?cos θ+sin θ??cos θ-sin θ?=cos θ+sin θcos θ-sin θ=cos θ+sin θcos θcos θ-sin θcos θ=1+tan θ1-tan θ=右边,∴原等式成立.【练习反馈】1.已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=35,则cos α等于() A.45 B .-45C .-17 D.35解析:选B ∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π且sin α=35,∴cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫352=-45.2.若α为第三象限角,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( ) A .3B .-3C .1D .-1解析:选B ∵α为第三象限角,∴原式=cos α-cos α+2sin α-sin α=-3. 3.已知cos α-sin α=-12,则sin αcos α的值为________. 解析:由已知得(cos α-sin α)2=sin 2α+cos 2α-2sin αcos α=1-2sin αcos α=14,解得sin αcos α=38. 答案:384.若tan α=2,则2sin α-cos αsin α+2cos α的值为________. 解析:原式=2sin α-cos αcos αsin α+2cos αcos α=2tan α-1tan α+2=2×2-12+2=34. 答案:345.化简:1-2sin 130°cos 130°sin 130°+1-sin 2130°. 解:原式=sin 2130°-2sin 130°cos 130°+cos 2130°sin 130°+cos 2130°=|sin 130°-cos 130°|sin 130°+|cos 130°|=sin 130°-cos 130°sin 130°-cos 130°=1.。
数学《同角三角函数的基本关系》教案教案:同角三角函数的基本关系一、教学目标:1.理解同角三角函数的概念及意义。
2.掌握正弦、余弦和正切函数之间的基本关系。
3.能够在给定角度范围内计算同角三角函数的值。
二、教学重点与难点:1.理解同角三角函数的概念及意义。
2.掌握正弦、余弦和正切函数之间的基本关系。
三、教学准备:1.教材、课件、黑板、粉笔。
2.学生课前复习笔记。
四、教学过程:1.引入(10分钟)教师可通过提问的方式引导学生复习和回忆上节课所学的三角函数概念及性质,例如:“什么是三角函数?它们有什么特点?”2.概念讲解(10分钟)教师介绍同角三角函数的概念和意义,同角三角函数是以角度的大小和方向为自变量,以比值为因变量的一类函数。
其中,正弦函数、余弦函数和正切函数是最常用和基础的三角函数。
通过图示的方式向学生展示正弦函数、余弦函数和正切函数的形象及它们之间的关系。
3.基本关系的推导(15分钟)3.1正弦函数与余弦函数的基本关系:教师指导学生通过绘制各象限内角度相同的锐角三角形,并利用其定义推导出正弦函数和余弦函数的基本关系:sin^2θ + cos^2θ = 13.2正切函数与正弦函数、余弦函数的基本关系:教师指导学生通过绘制直角三角形,利用其定义推导出正切函数、正弦函数和余弦函数的基本关系:tanθ = sinθ / cosθ。
4.同角三角函数的计算及性质(25分钟)4.1计算角度对应的三角函数值:教师引导学生通过练习,掌握计算给定角度对应的正弦、余弦和正切函数值的方法和技巧。
4.2使用同角三角函数的性质:教师讲解同角三角函数的周期性和奇偶性,并指导学生根据这些性质简化计算,例如,sin(180° + θ) = -sinθ,cos(π + θ) = -cosθ,等等。
5.练习与巩固(20分钟)教师提供一系列基础练习题,让学生在课堂上进行计算和解答,以巩固所学的同角三角函数的基本关系和计算方法。
同角三角函数间的基本关系1.同角三角函数间的基本关系【知识点的认识】1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.푠푖푛훼(2)商数关系:푐표푠훼= tanα.2.诱导公式公式一:sin(α+2kπ)=sin α,cos(α+2kπ)=cos_α,其中k∈Z.公式二:sin(π+α)=﹣sin_α,cos(π+α)=﹣cos_α,tan(π+α)=tan α.公式三:sin(﹣α)=﹣sin_α,cos(﹣α)=cos_α.公式四:sin(π﹣α)=sin α,cos(π﹣α)=﹣cos_α.휋휋公式五:sin(2―α)=cosα,cos(2―α)=sinα.휋휋公式六:sin(2+α)=cosα,cos(2+α)=﹣sinα3.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C(α﹣β):cos (α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ;(2)C(α+β):cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ;(3)S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;(4)S(α﹣β):sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ;(5)T(α+β):tan(α+β)=푡푎푛훼+푡푎푛훽1―푡푎푛훼푡푎푛훽.(6)T(α﹣β):tan(α﹣β)=푡푎푛훼―푡푎푛훽1+푡푎푛훼푡푎푛훽.4.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)S2α:sin 2α=2sin_αcos_α;1/ 2(2)C2α:cos 2α=cos2α﹣sin2α=2cos2α﹣1=1﹣2sin2α;(3)T2α:tan 2α=2푡푎푛훼1―푡푎푛2훼.【解题方法点拨】诱导公式记忆口诀:푘휋对于角“±α”(k∈Z)的三角函数记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”,“奇变偶不变”是指“当k 为奇2数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当k 为偶数时,函数名不变”.“符号看象限”是指“在α的三角函数值前面加上当α为锐角时,原函数值的符号”.2/ 2。
【创设情境,揭示课题】同角三角函数之间的关系我们在初中就已经学过,只不过当时应用不是很多,那么到底有哪些?它们成立的条件是什么?学习实践中,你还发现了哪些关系?今天这节课,我们就来讨论这些问题。
【探究新知】在初中我们已经知道,对于同一个锐角α,存在关系式:1cos sin 22=α+α α=ααtan cos sin理论证明:(采用定义)αααππαααααtan cos sin )(221cos sin cos ,sin 122222==⨯=÷=∈+≠=+∴===+x y x r r y r x r y Z k k rx r y r y x 时,当且 注意:1“同角”的概念与角的表达形式无关, 如: 13cos 3sin 22=α+α2上述关系(公式2)都必须在定义域允许的范围内成立.3据此,由一个角的任一三角函数值可求出这个角的另两个三角函数值,且因为利用“平方关系"公式,最终需求平方根,会出现两解,因此应尽可能少用(实际上,至多只要用一次)。
【巩固深化,发展思维】1.例题讲评例1.已知sin α=-35,且α在第三象限,求cos α和tan α。
解:∵1cos sin 22=α+α ∴cos2α=1-sin2α=1-(-35)2=1625又∵α在第三象限,cos α<0 ∴cos α=-54,tan α=ααcos sin =43例2.已知的其他三角函数值。
求α±≠≠=α),1,0(cos m m m解:若在第一、二象限,则m m m221tan 1sin -=-=αα 若在第三、四象限,则m m m 221tan 1sin --=--=αα例3.化简: 440sin 12-例4.求证:αα+=α-αcos sin 1sin 1cos 2.学生课堂练习教材P66练习1和P67练习2五、归纳整理,整体认识(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及到主要数学思想方法有那些?(2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。
4.2 同角三角函数的基本关系及诱导公式1.同角三角函数的基本关系(1)由三角函数的定义,同角三角函数间有以下两个等式: ①____________________; ②____________________.(2)同角三角函数的关系式的基本用途:①根据一个角的某一三角函数值,求出该角的其他三角函数值;②化简同角的三角函数式;③证明同角的三角恒等式. 2.三角函数的诱导公式 (1)(2)诱导公式的规律:三角函数的诱导公式可概括为:奇变偶不变,符号看象限.其中“奇变偶不变”中的奇、偶分别是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则正、余弦互变,正、余切互变;若是偶数倍,则函数名称________.“符号看象限”是把α当成________时,原三角函数式中的角⎝⎛⎭⎫如π2+α 所在________原三角函数值的符号.注意:把α当成锐角是指α不一定是锐角,如sin(360°+120°)=sin120°,sin(270°+120°)=-cos120°,此时把120°当成了锐角来处理.“原三角函数”是指等号左边的函数. (3)诱导公式的作用:诱导公式可以将任意角的三角函数转化为________三角函数,因此常用于化简和求值,其一般步骤是: 任意负角的三角函数―――――――――→去负(化负角为正角)任意正角的三角函数―――――→脱周脱去k ·360°0°到360°的三角函数―――――――→化锐(把角化为锐角 )锐角三角函数 3.sin α+cos α,sinαcos α,sin α-cos α三者之间的关系 (sin α+cos α)2=________________; (sin α-cos α)2=________________;(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=________________; (sin α+cos α)2-(sin α-cos α)2=________________.自查自纠1.(1)①sin 2α+cos 2α=1 ②sin αcos α=tan α2.(1)x 函数sin x cos x tan x -α -sin α cos α -tan α π2±α cos α ∓sin α π±α ∓sin α -cos α ±tan α 3π2±α -cos α ±sin α 2π±α±sin αcos α±tan α(2)不变 锐角 象限 (3)锐角3.1+sin2α 1-sin2α 2 2sin2α(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin2α=( )A .-79B .-29 C.29 D.79解:sin2α=2sin αcos α=(sin α-cos α)2-1-1=-79.故选A .(2016·贵州4月适应性考试)若sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=-35,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则sin(π-2α)=( ) A.2425 B.1225 C .-1225 D .-2425解:由sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=-35得cos α=-35,又α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则sin α=45,所以sin(π-2α)=sin2α=2sin αcos α=-2425.故选D . (2017·重庆检测)已知α是第四象限角,且sin α+cos α=15,则tan α2=( )A.13 B .-13 C.12 D .-12解:因为sin α+cos α=15,α是第四象限角,所以sin α=-35,cos α=45,则tan α2=sinα2cos α2=2sin 2α22sin α2cosα2=1-cos αsin α=-13.故选B .(2016·四川)sin750°=________.解:因为sin θ=sin(k ·360°+θ)(k ∈Z ),所以sin750°=sin(2×360°+30°)=sin30°=12.故填12.(2017·郑州质检)已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π2,则sin 3(π-α)+cos (α+π)5cos ⎝⎛⎭⎫5π2-α+3sin ⎝⎛⎭⎫7π2-α的值为________. 解:因为cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π2,所以-sin α=-2cos α,则sin α=2cos α,代入sin 2α+cos 2α=1,得cos 2α=15.所以sin 3(π-α)+cos (α+π)5cos ⎝⎛⎭⎫52π-α+3sin ⎝⎛⎭⎫72π-α=sin 3α-cos α5sin α-3cos α=8cos 3α-cos α7cos α=87·cos 2α-17=335.故填335.类型一 利用同角三角函数的基本关系式进行化简和求值(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知a ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,tan α=2,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=________; (2)已知sin α=13,求tan α;(3)已知sin α=m (m ≠0,m ≠±1),求tan α. 解:(1)由tan α=2得sin α=2cos α.又sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=15.因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以cos α=55,sin α=255. 因为cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos αcos π4+sin αsin π4, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=55×22+255×22=31010. 故填31010.(2)因为sin α=13,所以α是第一或第二象限角.当α是第一象限角时, cos α=1-sin 2α=1-⎝⎛⎭⎫132=223,所以tan α=sin αcos α=24;当α是第二象限角时,tan α=-24. (3)因为sin α=m (m ≠0,m ≠±1),所以cos α=±1-sin 2α=±1-m 2(当α为第一、四象限角时取正号,当α为第二、三象限角时取负号).所以当α为第一、四象限角时,tan α=m1-m 2;当α为第二、三象限角时,tan α=-m1-m 2 .【点拨】给值求值的关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(1)设sin α2=45,且α是第二象限角,则tan α2的值为________.解:因为α是第二象限角,所以α2是第一或第三象限角.①当α2是第一象限角时,有cos α2=1-sin 2α2=1-⎝⎛⎭⎫452=35,所以tan α2=sinα2cosα2=43;②当α2是第三象限角时,与sin α2=45矛盾,舍去.综上,tan α2=43.故填43.(2)已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α=________. 解法一:由⎩⎨⎧sin α-cos α=2,sin 2α+cos 2α=1,得2cos 2α+22cos α+1=0,即(2cos α+1)2=0,所以cos α=-22.又α∈(0,π),所以α=3π4,tan α=tan 3π4=-1.解法二:因为sin α-cos α=2,所以(sin α-cos α)2=2,得sin2α=-1.因为α∈(0,π),所以2α∈(0,2π),2α=3π2,所以α=3π4,tan α=-1.故填-1.类型二 诱导公式的应用(1)(2016·全国卷Ⅰ)已知θ是第四象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=35,则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=________. 解:由题意知,θ+π4是第一象限角,得cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=45, 根据同角三角函数关系式可得tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=34. 所以tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4-π2=-1tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-43.故填-43. (2)化简sin (2π-α)cos (π+α)cos ()π2+αcos ()11π2-αcos (π-α)sin (3π-α)sin (-π-α)sin ()9π2+α. 解:原式=(-sin α)(-cos α)(-sin α)(-sin α)(-cos α)·sin α·sin α·cos α=-tan α. 【点拨】①三角式的化简通常先用诱导公式,将角度统一后再用同角三角函数关系式,这可以避免交错使用公式时导致的混乱.②在运用公式时正确判断符号至关重要.③三角函数的化简、求值是三角函数中的基本问题,也是高考常考的问题,要予以重视.④正确理解“奇变偶不变,符号看象限”可以提高解题效率.(1)化简sin 2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1.解:原式=sin 2α-(-cos α)·cos α+1=sin 2α+cos 2α+1=2.(2)(2017·北京)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则cos(α-β)=________. 解:因为α和β的终边关于y 轴对称,所以α+β=π+2k π,k ∈Z ,那么sin β=sin α=13,cos α=-cos β,这样cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-cos 2α+sin 2α=2sin 2α-1=-79.故填-79.类型三 关于sin α,cos α的齐次式问题已知tan αtan α-1=-1,求下列各式的值.(1)sin α-3cos αsin α+cos α; (2)sin 2α+sin αcos α+2.解:由已知得tan α=12.(1)sin α-3cos αsin α+cos α=tan α-3tan α+1=-53.(2)sin 2α+sin αcos α+2=sin 2α+sin αcos αsin 2α+cos 2α+2=tan 2α+tan αtan 2α+1+2=⎝⎛⎭⎫122+12⎝⎛⎭⎫122+1+2=135. 【点拨】(1)形如a sin α+b cos α和a sin 2α+b sin αcos α+c cos 2α的式子分别称为关于sin α,cos α的一次齐次式和二次齐次式,对涉及它们的三角变换通常转化为正切(分子分母同除以cos α或cos 2α)求解.如果分母为1,可考虑将1写成sin 2α+cos 2α.(2)已知tan α=m 的条件下,求解关于sin α,cos α的齐次式问题,必须注意以下几点:①一定是关于sin α,cos α的齐次式(或能化为齐次式)的三角函数式.②因为cos α≠0,所以可以用cos n α(n ∈N *)除之,这样可以将被求式化为关于tan α的表示式,可整体代入tan α=m 的值,从而完成被求式的求值运算.③注意1=sin 2α+cos 2α的运用.(荆州2017届质量检测)已知tan(5π-x )=2,则2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x=________.解:tan(5π-x )=2,即tan(π-x )=2,得tan x =-2.又因为2cos 2x2-1=cos x ,所以2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x =cos x -sin x sin x +cos x=1-tan x tan x +1=-3.故填-3.1.诱导公式用角度制和弧度制表示都可,运用时应注意函数名称是否要改变以及正负号的选取.2.已知一个角的某一个三角函数值,求这个角的其他三角函数值,这类问题用同角三角函数的基本关系式求解,一般分为三种情况:(1)一个角的某一个三角函数值和这个角所在的象限或终边所在的位置都是已知的,此类情况只有一组解. (2)一个角的某一个三角函数值是已知的,但这个角所在的象限或终边所在的位置没有给出,解答这类问题,首先要根据已知的三角函数值确定这个角所在的象限或终边所在的位置,然后分不同的情况求解.(3)一个角的某一个三角函数值是用字母给出的,此类情况须对字母进行讨论,并注意适当选取分类标准,一般有两组解.3.计算、化简三角函数式常用技巧(1)减少不同名的三角函数,或化切为弦,或化弦为切,如涉及sin α,cos α的齐次分式问题,常采用分子分母同除以cos n α(n ∈N *),这样可以将被求式化为关于tan α的式子. (2)巧用“1”进行变形,如1=sin 2α+cos 2α=tan45°等. (3)平方关系式需开方时,应慎重考虑符号的选取.(4)熟悉sin α+cos α,sin α-cos α,sin αcos α三者之间的内在联系,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α进行和积转换,可知一求二.1.sin585°的值为( )A .-22 B.22 C .-32 D.32解:sin585°=sin ()90°×6+45°=-sin45°=-22.故选A .2.(福建四地六校2017届月考)已知cos ⎝⎛⎭⎫θ+π2=45,-π2<θ<π2,则sin2θ的值等于( ) A .-2425 B.2425 C .-1225 D.1225解:由cos ⎝⎛⎭⎫θ+π2=45,-π2<θ<π2,得sin θ=-45,cos θ=35,则sin2θ=2sin θcos θ=-2425.故选A . 3.(江西上饶2017届一模)已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π12=13,则cos ⎝⎛⎭⎫α+17π12 的值等于( ) A.13 B.223 C .-13 D .-223解:由cos ⎝⎛⎭⎫α+17π12=cos ⎝⎛⎭⎫α-π12+3π2=sin ⎝⎛⎭⎫α-π12=13.故选A . 4.(2016·全国卷Ⅲ)若tan α=34,则cos 2α+2sin2α=( )A.6425B.4825 C .1 D.1625解法一:cos 2α+2sin2α=cos 2α+2sin2αsin 2α+cos 2α=1+4tan α1+tan 2α=6425. 解法二:由tan α=34,得sin α=34cos α,sin α=35,cos α=45或sin α=-35,cos α=-45,所以cos 2α+2sin2α=1625+4×1225=6425.故选A .5.(2016·长春质检)已知tan α=2,α为第一象限角,则sin2α+cos α=( )A. 5B.4+255C.4+55D.5-25解:由三角函数定义sin α=255,cos α=55,故sin2α+cos α=2sin αcos α+cos α=4+55.故选C .6.(2016·淮南二模)已知sin α+cos α=12,α∈(0,π),则1-tan α1+tan α=( )A .-7 B.7 C. 3 D .-3解:因为(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=14,所以sin αcos α=-38,又α∈(0,π),所以sin α>0,cos α<0.因为(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=74,所以cos α-sin α=-72.所以1-tan α1+tan α=cos α-sin αcos α+sin α=-7212=-7.故选A .7.(2016江苏冲刺卷)已知θ是第三象限角,且sin θ-2cos θ=-25,则sin θ+cos θ=________.解:由平方关系得⎝⎛⎭⎫2cos θ-252+cos 2θ=1,且cos θ<0,解得cos θ=-725,从而sin θ=-2425,故sin θ+cos θ=-3125.故填-3125.8.(2015·四川)已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________.解:因为sin α+2cos α=0,所以sin α=-2cos α,由同角三角函数关系式得cos 2α+4cos 2α=1,所以cos 2α=15,所以2sin αcos α-cos 2α=-4cos 2α-cos 2α=-5cos 2α=-1.故填-1.9.已知sin(3π+θ)=13,求值:cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝⎛⎭⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ.解:因为sin(3π+θ)=-sin θ=13,所以sin θ=-13.所以原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos θcos θ·(-cos θ)+cos θ=11+cos θ+11-cos θ=21-cos 2θ=2sin 2θ =2⎝⎛⎭⎫-132=18. 10.已知sin θ-cos θ=12,求:(1)sin θcos θ; (2)sin 3θ-cos 3θ; (3)sin 4θ+cos 4θ.解:(1)将sin θ-cos θ=12两边平方得:1-2sin θcos θ=14,sin θcos θ=38.(2)sin 3θ-cos 3θ=(sin θ-cos θ)(sin 2θ+sin θcos θ+cos 2θ)=12×⎝⎛⎭⎫1+38=1116. (3)sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ =1-2×⎝⎛⎭⎫382=2332.11.(1)已知tan α=3,求23sin 2α+14cos 2α的值.(2)已知1tan α-1=1,求11+sin αcos α的值.解:(1)23sin 2α+14cos 2α=23sin 2α+14cos 2αsin 2α+cos 2α=23tan 2α+14tan 2α+1=23×32+1432+1=58.(2)由1tan α-1=1得tan α=2,11+sin αcos α=sin 2α+cos 2αsin 2α+cos 2α+sin αcos α=tan 2α+1tan 2α+tan α+1=22+122+2+1=57. (黄冈2017届期末)已知函数y =sin(πx +φ)-2cos(πx +φ)(0<φ<π)的图象关于直线x =1对称,则sin2φ=( ) A.35 B .-35 C.45 D .-45解:y =f (x )=sin(πx +φ)-2cos(πx +φ)=5sin(πx +φ-α),其中sin α=25,cos α=15, 因为函数的图象关于x =1对称,所以y =f (1)=±5,即π+φ-α=π2+k π,k ∈Z ,sin2φ=sin2⎝⎛⎭⎫α-π2+k π=sin(2α-π+2k π)=sin(2α-π)=-sin2α=-2sin αcos α=-2×25×15=-45 .故选D .。
同角三角函数的基本关系、诱导公式及恒等变换一、基础知识1. 同角三角函数的基本关系 =1 =αtan配1 已知54cos -=α,且α为第三象限角,求ααtan ,sin 的值配2 α是第四象限角,tan α=512-,则sin α= 2. 诱导公式: 公式一 公式四公式二 公式五公式三 公式六配3 利用公式求下列三角函数值(1)︒225cos (2)311sin π (3))316sin(π- (4))2040cos(︒- 配4 化简)2cos()2sin()25sin()2cos(αππααππα-⋅-⋅+-3.两角和与差的正弦、余弦和正切公式配5 已知的值。
是第四象限,求)4tan(),4cos(),4sin(,53sin πααπαπαα-+--= 4.二倍角的正弦、余弦、正切公式配6 求下列各式的值。
(1)、sin15cos15︒︒ (2)、22cossin 88ππ-(3)、2tan 22.51tan 22.5︒-︒ (4)、22cos 22.51︒-(5)(cos sin )(cos sin )12121212ππππ-+二、典例与变式:考点一: 同角三角函数的基本关系的应用例1. 已知1sin ,cos ,tan 3x x x =-求的值。
变式:已知13tan ,sin 22πααπα=∈=且(,),则 ( )A.考点二 :诱导公式的应用例2.化简:(1)cos(180)sin(360)sin(180)cos(180)αααα+⋅+--⋅--变式: 2sin ()cos()cos(3)sin(5)sin(6)απαπαπαπα-++⋅+++++考点三:两角和与差及倍角公式的应用例3、已知12cos(),sin(),2923βααβ-=--=且,022ππαπβ<<<<,求cos 2αβ+变式:若cos 2sin()4απα=-,则cos sin αα+的值为( )(A )2- (B ) 12- (C ) 12 (D )2考点四: 恒等变形证明问题例4、证明下列恒等式(1)sin 1cos tan 21cos sin ααααα-==+;(2)2212sincos 1tan cos sin 1tan αααααα--=-+变式:21cos 2tan 1cos 2θθθ-=+三、巩固练习:1、0sin 210=( )A 2B 2-C 12 D 12-2、sin(1071)sin189sin(171)sin(351)-⋅+-⋅3、已知sin()πα+=35,且α是第四象限角,那么cos(2)απ-的值是( ) A 45 B 45- C 45-或45 D 354、已知60sin()cos(8)169παπα-⋅--=,且(,)42ππα∈,求sin α与cos α的值。
高中数学同角三角函数的基本关系与诱导公式同角三角函数是指角度相等的两个三角函数之间的关系。
它们包括正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数和余割函数。
这些函数之间的关系可以通过基本关系和诱导公式来表示。
同角三角函数的基本关系如下:1. 正弦函数(sine function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,正弦函数的值等于对边与斜边的比值,表示为sinθ。
sinθ = 对边/斜边2. 余弦函数(cosine function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,余弦函数的值等于邻边与斜边的比值,表示为cosθ。
cosθ = 邻边/斜边3. 正切函数(tangent function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,正切函数的值等于对边与邻边的比值,表示为tanθ。
tanθ = 对边/邻边4. 余切函数(cotangent function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,余切函数的值等于邻边与对边的比值,表示为cotθ。
cotθ = 邻边/对边5. 正割函数(secant function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,正割函数的值等于斜边与邻边的比值,表示为secθ。
secθ = 斜边/邻边6. 余割函数(cosecant function):在直角三角形中,对于一个锐角θ,余割函数的值等于斜边与对边的比值,表示为cosecθ。
cosecθ = 斜边/对边同角三角函数的诱导公式是通过基本关系推导得出的,可以用于求解特定角度的三角函数值。
1.正弦函数的诱导公式:sin(-θ) = -sinθsin(π - θ) = sinθsin(π + θ) = -sinθsin(2π - θ) = -sinθsin(2nπ + θ) = sinθ (其中n为整数)2.余弦函数的诱导公式:cos(-θ) = cosθcos(π - θ) = -cosθcos(π + θ) = -cosθcos(2π - θ) = cosθcos(2nπ + θ) = cosθ (其中n为整数)3.正切函数的诱导公式:tan(-θ) = -tanθtan(π - θ) = -tanθtan(π + θ) = tanθtan(2π - θ) = -tanθtan(2nπ + θ) = tanθ (其中n为整数)4.余切函数的诱导公式:cot(-θ) = -cotθcot(π - θ) = -cotθcot(π + θ) = cotθcot(2π - θ) = -cotθcot(2nπ + θ) = cotθ (其中n为整数)5.正割函数的诱导公式:sec(-θ) = secθsec(π - θ) = -secθsec(π + θ) = -secθsec(2π - θ) = secθsec(2nπ + θ) = secθ (其中n为整数)6.余割函数的诱导公式:cosec(-θ) = -cosecθcosec(π - θ) = cosecθcosec(π + θ) = -cosecθcosec(2π - θ) = -cosecθcosec(2nπ + θ) = cosecθ (其中n为整数)这些基本关系和诱导公式可以帮助我们在解决三角函数相关问题时更方便地计算和推导。
《同角三角函数的基本关系》一、教学目标1.知识与技能目标(1)能根据三角函数的几何、代数定义导出同角三角函数的基本关系式;(2)掌握同角三角函数的两个基本关系式,并能够根据一个角的三角函数值,求这个角的其他三角函数值.2.过程与方法目标(1)牢固掌握同角三角函数关系式,并能灵活解题,提高学生分析、解决三角函数的思维能力;(2)探究同角三角函数关系式时,体会数形结合的思想;已知一个角的三角函数值,求这个角的其他三角函数值时,进一步树立分类思想;解题时,注重化归的思想,将新题目化归到已经掌握的知识点上;(3)通过对知识的探究,掌握自主学习的方法,通过学习中的交流,形成合作学习的习惯.3.情感、态度、价值观目标通过教学,使学生学习运用观察、类比、数形结合、联想、猜测、检验等合情推理方法,提高学生运算能力和逻辑推理能力.二、教学重点和难点教学重点:公式1cos sin 22=α+α和α=ααtan cos sin 的推导及其应用 教学难点:同角三角函数的基本关系式的变式应用三、教学流程(一) 提问引入1、 提出问题:已知53sin -=α,求αcos 、αtan 的值.2、在解题过程中,让学生自己探索同角的三角函数关系.(二)探究新知1. 探究对同角三角函数基本关系(1) 根据学生探究出的结果,得出结论.引导学生注意“正弦的平方”的表示方法是“a 2sin ”,而不是:“2sin a ”,进而得到符号表达式:22sin cos 1αα+=;开方计算时,注意“分类”的思想在象限角正负号问题处理时的应用.(2) 探究正弦、余弦和正切函数三者的关系:αααtan cos sin =. 以上的探究由学生自由完成,可以从图形角度,也可以从定义角度加以探究,让学生体会图形语言与符号语言之间的转换关系,体会两种语言的区别于联系.为了让学生及时熟悉公式,同时为后续学生归纳“同角”作铺垫,要求学生完成以下的课堂练习:(1) =+ 30cos 30sin 22_______________;(2) =+++)4(cos )4(sin 22ππx x ________________;(3) ︒︒45cos 45sin =_______________(4) =+ 45cos 30sin 22.(3) 学生交流、讨论,最终在教师的引导下得到上述两个公式中应该注意的问题:①注意“同角”指相同的角,例如:145cos 30sin 22≠+ 、12cos 2sin 22=+αα、12cos 2sin 22=+αα; ②注意这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如α=ααtan cos sin 中0cos ≠α,且αtan 需有意义等.(三)架构迁移(1)探究上述两个关系式的等价变形式教师点明:由等价变形式αα22cos 1sin -=已知余弦值可以求正弦值;由等价变形式αα22sin 1cos -=已知余弦值可以求正弦值,学生可能得到:αα2cos 1sin -±=的结论,此时,应该向学生说明:αcos 、αsin 的符号受所在象限的限制,不是无条件的,不同于“由12=x 可以推出1±=x ”这种情形,此情况类似于“⎪⎩⎪⎨⎧<-≥=)0()0(||a a a a a ”而不是“a a ±=||”.等价变形式αααcos tan sin =可以将分式可以化为整式例1 已知锐角α满足3tan =α,求(1)ααααcos 2sin 5cos 4sin +-;(2)αααcos sin 2sin 2+. 让学生探究第一小题的解法,注意αsin 、αcos 、αtan 之间的关系的应用,学生的解题方法可能有很多种,注意每种解法后对数学思想方法的归纳.然后让学生尝试解决第二小题.第二小题较第一小题难度有所增加,可以让学生采取合作学习的办法,分小组讨论,探究其解题方法.再与第一小题比较,寻找其可借鉴之处.体会类比、化归思想,化未知为已知.例2 化简αα22cos )tan 1(+.本例在时间允许的情况下进行,否则放到下节课解决.若时间允许,则进行强化练习:练习1:已知54cos -=α,且α为第三象限角,求αsin 、αtan 的值.该题与引例配套.练习2:已知ααcos 5sin =,求ααααcos 2sin cos sin -+的值.该题与例2配套. (四)反思升华:由学生自己反思:“本节课你有些什么收获?”让学生自己总结本节课所学内容,教师从知识层面和思想方法层面帮助学生整理本节课的小节。