2020-2021学年高一数学人教A版必修4第一章1.3三角函数的诱导公式(1)课件
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高一数学必修4三角函数诱导公式诱导公式是高一数学必修四三角函数知识点只必考的公式,我们在考前一定要掌握好这些公式的应用。
下面是店铺为大家整理的高一数学必修4三角函数诱导公式,希望对大家有所帮助!高一数学必修4三角函数诱导公式公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinα (k∈Z)cos(2kπ+α)=cosα (k∈Z)tan(2kπ+α)=tanα (k∈Z)cot(2kπ+α)=cotα (k∈Z)公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαco t(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)高一数学函数复习资料一、定义与定义式:自变量x和因变量y有如下关系:y=kx+b则此时称y是x的一次函数。
1.3.1三角函数的诱导公式命题方向1 求值问题利用诱导公式求任意角三角函数的步骤(1)“负化正”——用公式一或三来转化;(2)“大化小”——用公式一将角化为0°到360°间的角;(3)“小化锐”——用公式二或四将大于90°的角转化为锐角;(4)“锐求值”——得到锐角的三角函数后求值.[特别提醒] 牢记0°,30°,45°,60°,90°角的正弦、余弦和正切值对给角求值问题很重要!求下列三角函数值:(1)sin960°;(2)cos(-43π6). [分析] 先将不是[0°,360°)范围内角的三角函数,转化为[0°,360°)范围内的角的三角函数(利用诱导公式一),或先将负角转化为正角,然后再用诱导公式化到[0°,90°]范围内的三角函数的值.[解析] (1)sin960°=sin(960°-720°)=sin240°=sin(180°+60°)=-sin60°=-32. (2)cos(-43π6)=cos 43π6=cos(7π6+6π)=cos 7π6=cos(π6+π)=-cos π6=-32.[点评] 用诱导公式可将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,其一般步骤:①化负角的三角函数为正角的三角函数;②化为[0°,360°)内的三角函数;③化为锐角的三角函数.可概括为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”(有时也直接化到锐角求值).解决条件求值问题策略解决条件求值问题,要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名及有关运算之间的差异及联系,要么将已知式进行变形向所求式转化,要么将所求式进行变形向已知式转化.总之,设法消除已知式与所求式之间的种种差异是解决问题的关键.[解析] ∵sin(π+α)=-sin α,∴sin α=13, ∴cos α=±1-cos2α=±1-(13)2=±223又∵cos(5π+α)=cos(π+α)=-cos α=±223. 命题方向2 三角函数式的化简问题三角函数式的化简方法(1)利用诱导公式将任意角的三角函数转化为锐角三角函数;(2)常用“切化弦”法,即通常将表达式中的切函数化为弦函数;(3)注意“1”的变形应用.化简:(1)sin(-α)cos(-α-π)tan(2π+α);(2)sin2(α+π)cos(π+α)tan(π-α)cos3(-α-π)tan(-α-2π). [分析] 先观察角的特点,选用恰当的诱导公式化简,然后依据同角关系式求解.[解析] (1)原式=(-sin α)·cos(π+α)·tan α=-sin α·(-cos α)·sin αcos α=sin2α.(2)原式=(-sin α)2·(-cos α)(-tan α)·(-cos α)3·(-tan α)=-sin2αcos α-tan2α·cos3α=1. 命题方向3 三角函数式的证明问题三角函数关系式的证明方法证明简单的三角函数关系式常用的途径有(1)由左边推至右边或由右边推至左边,遵循的是化繁为简的原则.(2)证明左边=A ,右边=A ,则左边=右边,这里的A 起着桥梁的作用.(3)通过作差或作商证明,即左边-右边=0或左边右边=1.设tan(α+87π)=m.求证:sin(157π+α)+3cos(α-137π)sin(20π7-α)-cos(α+227π)=m +3m +1. [分析] 本题主要考查诱导公式,从已知角的关系入手,将所求各角用α+87π表示,然后用诱导公式和三角函数关系式求解.[解析]左边=sin[π+(87π+α)]+3cos[(α+8π7)-3π]sin[4π-(α+87π)]-cos[2π+(α+8π7)] =-sin(α+8π7)-3cos(α+8π7)-sin(α+8π7)-cos(α+8π7) =tan(α+87π)+3tan(π+87π)+1 =m +3m +1=右边.∴等式成立.[点评] 本题是条件等式的证明,证明条件等式一般常用的方法有两种:一是从被证等式一边推向另一边,并在适当的时候,将条件代入,推出被证等式的另一边,这种方法称为代入法;二是直接将条件变形,变形为被证等式,这种方法称为推出法或直接法.证明条件等式无论使用哪种方法,都要盯住目标,据果变形.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
《三角函数的诱导公式》文字素材2公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinα cos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanα cot(2kπ+α)=cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)=-sinα cos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanα cot(π+α)=cotα公式三:任意角α与-α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosαtan(-α)=-tanα cot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinα cos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinα cos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanα cot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotα cot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)一般的最常用公式有:Sin(A+B)=SinA*CosB+SinB*CosA Sin(A-B)=SinA*CosB-SinB*CosACos(A+B)=CosA*CosB-SinA*SinB Cos(A-B)=CosA*CosB+SinA*SinBTan(A+B)=(TanA+TanB)/(1-TanA*TanB)Tan(A-B)=(TanA-TanB)/(1+TanA*TanB)平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1 tan^2(α)+1=sec^2(α) cot^2(α)+1=csc^2(α) ·积的关系:sinα=tanα*cosα cosα=cotα*sinαtanα=sinα*secαcotα=cosα*cscαsecα=tanα*cscαcscα=secα*cotα·倒数关系:tanα·cotα=1 sinα·cscα=1 cosα·secα=1直角三角形ABC中,角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,余弦等于角A的邻边比斜边正切等于对边比邻边, 三角函数恒等变形公式·两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)·辅助角公式:Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2) cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)·倍角公式:sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]·三倍角公式:sin(3α)=3sinα-4sin^3(α) cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2) cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]·积化和差公式:sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]·和差化积公式:sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]。
1.3三角函数的诱导公式(一)自主学习知识梳理1.设α为任意角,则π+α,-α,π-α的终边与α的终边之间的对称关系.相关角终边之间的对称关系π+α与α关于____对称;-α与α关于____对称;π-α与α关于____对称.2.诱导公式一~四(1)公式一:sin(α+2kπ)=______,cos(α+2kπ)=______,tan(α+2kπ)=________,其中k∈Z.(2)公式二:sin(π+α)=________,cos(π+α)=__________,tan(π+α)=________.(3)公式三:sin(-α)=________,cos(-α)=__________,tan(-α)=________.(4)公式四:sin(π-α)=________,cos(π-α)=________,tan(π-α)=__________.自主探究你能否利用π+α与α终边之间的对称关系,从任意角三角函数的定义出发推导诱导公式二吗?对点讲练知识点一给角求值问题例1求下列各三角函数值.(1)sin(-1 200°);(2)cos 47π6;(3)tan 945°.回顾归纳此类问题是给角求值,主要是利用诱导公式把任意角的三角函数值转化为锐角的三角函数值求解.如果是负角,一般先将负角的三角函数化为正角的三角函数,要记住一些特殊角的三角函数值.变式训练1求sin 1 200°·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan(-495°)的值.知识点二给值求值问题例2已知sin3π-αcos3π-α=2,求sinα-3π+cosπ-αsin-α-cosπ+α的值.回顾归纳(1)诱导公式的使用将三角函数式中的角都化为单角.(2)弦切互化是本题的一个重要技巧,值得关注.变式训练2已知cos π6-α=33,求cos 5π6+α-sin2α-π6的值.知识点三化简三角函数式例3化简:sin-2π-θcos6π-θtan2π-θcosθ-πsin5π+θ.回顾归纳解答此类题目的关键是正确运用诱导公式,如果含有参数k(k为整数)一般需按k的奇、偶性分类讨论.变式训练3化简:sin[k+1π+θ]·c os[k+1π-θ]sin kπ-θ·cos kπ+θ(其中k∈Z).1.明确各诱导公式的作用诱导公式作用公式一将角转化为0~2π求值公式二将0~2π内的角转化为0~π之间的角求值公式三将负角转化为正角求值公式四将角转化为0~π2求值2.诱导公式的记忆这组诱导公式的记忆口诀是“函数名不变,符号看象限”.其含义是诱导公式两边的函数名称一致,符号则是将α看成锐角时原角所在象限的三角函数值的符号.α看成锐角,只是公式记忆的方便,实际上α可以是任意角.课时作业一、选择题1.sin 585°的值为()A.-22B.22C.-32D.322.若n为整数,则代数式sin nπ+αcos nπ+α的化简结果是()A.tan nαB.-tan nαC.tan αD.-tan α3.记cos(-80°)=k,那么tan 100°等于()A.1-k2kB.-1-k2kC.k1-k2D.-k1-k24.tan(5π+α)=m,则sinα-5πcosπ+α的值为()A.m B.-m C.-1 D.15.若sin(π-α)=log814,且α∈-π2,0,则cos(π+α)的值为()A.53B.-53C.±53D.以上都不对二、填空题6.sin-π3+2sin5π3+3sin2π3=______.7.代数式1+2sin 290°cos 430°sin 250°+cos 790°的化简结果是________.8.设f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β)+2,其中a、b、α、β为非零常数.若f(2 009)=1,则f(2 010)=________.三、解答题9.若cos(α-π)=-2 3,求sinα-2π+sin-α-3πcosα-3πcosπ-α-cos-π-αcosα-4π的值.10.已知sin(α+β)=1,求证:tan(2α+β)+tan β=0.§1.3三角函数的诱导公式(一)答案知识梳理1.相关角终边之间的对称关系π+α与α关于原点对称;-α与α关于x轴对称;π-α与α关于y轴对称.2.(1)sin αcos αtan α(2)-sin α-cos αtan α(3)-sin αcos α-tan α(4)sin α-cos α-tan α自主探究解设P(x,y)为角α终边上任一点,∵角α与π+α终边关于原点对称.∴P(x,y)关于原点的对称点P′(-x,-y)位于角π+α的终边上.∴|OP′|=|OP|=x2+y2=r.由任意角三角函数的定义知:sin(π+α)=-yr=-sin α,cos (π+α)=-xr=-cos α,tan(π+α)=-y-x=yx=tan α.借助任意角三角函数的定义同样可以推得公式三、公式四.对点讲练例1解(1)sin(-1 200°)=sin(-4×360°+240°) =sin 240°=sin(180°+60°)=-sin 60°=-3 2;(2)cos 47π6=cos(11π6+6π)=cos11π6=cos(2π-π6)=cosπ6=32;(3)tan 945°=tan(2×360°+225°)=tan 225°=tan(180°+45°)=tan 45°=1.变式训练1解原式=sin(3×360°+120°)·cos(3×360°+210°)-cos(2×360°+300°)·sin(2×360°+330°)-tan(360°+135°)=sin(180°-60°)·cos(180°+30°)-cos(360°-60°)·sin(360°-30°)-tan(180°-45°)=-sin 60°·cos 30°+cos 60°·sin 30°+tan 45°=-32×32+12×12+1=1 2 .例2解∵sin3π-αcos3π-α=2,∴tan(3π-α)=2,∴tan α=-2.∵sinα-3π+cosπ-αsin-α-cosπ+α=-sin α-cos α-sin α+cos α=sin α+cos αsin α-cos α=1+tan αtan α-1∴sinα-3π+cosπ-αsin-α-cosπ+α=1-2-2-1=13.变式训练2解cos 5π6+α-sin2α-π6=-cosπ-5π6+α-sin2π6-α=-cos π6-α-sin2π6-α=-33-1-332=-33-23=-2+33.例3解原式=-sin2π+θ·cos θ·-tan θcosπ-θ·sinπ+θ=sin θ·cos θ·tan θ-cos θ·-sin θ=sin θ·cos θ·tan θsin θ·cos θ=tan θ变式训练3解当k为偶数时,不妨设k=2n,n∈Z,则原式=sin[2n+1π+θ]·c os[2n+1π-θ] sin2nπ-θ·cos2nπ+θ=sinπ+θ·cosπ-θ-sin θ·cos θ=-sin θ·-cos θ-sin θ·cos θ=-1.当k为奇数时,设k=2n+1,n∈Z,则原式=sin[2n+2π+θ]·c os[2n+2π-θ] sin[2n+1π-θ]·c os[2n+1π+θ]=sin[2n+1π+θ]·c os[2n+1π-θ] sinπ-θ·cosπ+θ=sin θ·cos θsin θ·-cos θ=-1.∴上式的值为- 1. 课时作业1.A[sin 585°=sin(360°+225°)=sin(180°+45°)=-2 2 .]2.C[若n为偶数,则原式=sin αcos α=tan α;若n为奇数,则原式=sinπ+αcosπ+α=tan α.]3.B[∵cos(-80°)=k,∴cos 80°=k,∴sin 80°=1-k2.∴tan 80°=1-k2 k.∴tan 100°=-tan 80°=-1-k2 k.]4.A[∵tan(5π+α)=tan α=m,∴tan α=m.原式=-sin α-cos α=tan α=m.]5.B[∵sin(π-α)=sin α=log2 2-23=-23,∴cos(π+α)=-cos α=-1-sin2α=-1-49=-53.]6.0解析原式=-sin π3+2sin2π-π3+3sin2π3=-32-2×32+3×32=0.7.-1解析原式=1+2sin180°+110°·cos360°+70°sin180°+70°+cos2×360°+70°=1-2sin 110°cos 70°cos 70°-sin 70°=1-2sin 70°cos 70°cos 70°-sin 70°=|sin 70°-cos 70°| cos 70°-sin 70°=-1.8.3解析f(2 009)=asin(2 009π+α)+bcos(2 009π+β)+2 =asin(π+α)+bcos(π+β)+2=2-(asin α+bcos β)=1.∴asin α+bcos β=1.f(2 010)=asin(2 010π+α)+bcos(2 010π+β)+2 =asin α+bcos β+2=3.9.解原式=-sin2π-α-sin3π+αcos3π-α-cos α--cos αcos α=sin α-sin αcos α-cos α+cos2α=sin α1-cos α-cos α1-cos α=-tan α.∵cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-2 3,∴cos α=23.∴α为第一象限角或第四象限角.当α为第一象限角时,cos α=2 3,sin α=1-cos2α=5 3,∴tan α=sin αcos α=52,则原式=-52.当α为第四象限角时,cos α=2 3,sin α=-1-cos2α=-5 3,∴tan α=sin αcos α=-52,则原式=52.10.证明∵sin(α+β)=1,∴α+β=2kπ+π2(k∈Z),∴α=2kπ+π2-β (k∈Z).tan(2α+β)+tan β=tan22kπ+π2-β+β+tan β=tan(4kπ+π-2β+β)+tan β=tan(4kπ+π-β)+tan β=tan(π-β)+tan β=-tan β+tan β=0,∴原式成立.。