三角函数及其诱导公式
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三角函数的诱导公式一.要点精讲1.终边相同的角、区间角与象限角 角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合。
那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角。
要特别注意:如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限,称为非象限角。
终边相同的角是指与某个角α具有同终边的所有角,它们彼此相差2k π(k ∈Z),即β∈{β|β=2k π+α,k ∈Z},根据三角函数的定义,终边相同的角的各种三角函数值都相等。
区间角是介于两个角之间的所有角,如α∈{α|6π≤α≤65π}=[6π,65π]。
2.弧度制长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角, 记作1rad ,或1弧度,或1(单位可以省略不写)。
角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分. 角度制与弧度制的换算主要抓住180rad π︒=。
弧度与角度互换公式:1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ、1°=180π≈0.01745(rad )。
弧长公式:r l ||α=(α是圆心角的弧度数), 扇形面积公式:2||2121rr l S α==。
3.三角函数定义在α的终边上任取一点(,)P a b ,它与原点的距离0r =>.过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则线段O M 的长度为a ,线段M P 的长度为b .则sin M P b O Prα==;cos O M a O Prα==;tan M P b O Maα==。
利用单位圆定义任意角的三角函数,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y ,那么:(1) y 叫做α的正弦,记做s i n α,即sin y α=;(2) x 叫做α的余弦,记做c o s α,即cos x α=;(3)y x叫做α的正切,记做tan α,即tan (0)y x xα=≠。
4.三角函数线5.同角三角函数关系式使用这组公式进行变形时,经常把“切”、“割”用“弦”表示,即化弦法,这是三角变换非常重要的方法。
几个常用关系式:sin α+cos α,sin α-cos α,sin α·cos α;(三式之间可以 互相表示同理可以由sin α-cos α或sin α·cos α推出其余两式。
②21sin 1sin 2αα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭. ③当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,有sin tan x x x <<。
6.诱导公式可用十个字概括为“奇变偶不变,符号看象限” 总结:α+k·360°(k ∈Z ),-α,180°±α,360°-α的三角函数,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。
诱导公式一:sin(2)sin k απα+=,cos(2)cos k απα+=,其中k Z ∈诱导公式二: sin(180)α+= sin α-; c o s (180)α+=- c o s α诱导公式三: sin()sin αα-=-; c o s ()c o sαα-= 诱导公式四:sin(180)sin αα-= ; cos(180)cos αα-=-诱导公式五:sin(360)sin αα-=- ; cos(360)cos αα-=(1)要化的角的形式为180k α⋅± (k 为常整数); (2)记忆方法:“函数名不变,符号看象限”;(3)sin(k π+α)=(-1)k sin α;cos(k π+α)=(-1)k cos α(k ∈Z);(4)sin cos cos 444x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;cos sin 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭利用诱导公式可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,即:二、经典例题讲解例1、推导出180°+α,-α,180°-α,360°-α的正切、余切的诱导公式.精析:借助公式二、三、四、五和同角三角函数关系式推导.tan(180°+α)=tanα,cot(180°+α)=cotα tan(-α)=-tanα,cot(-α)=-cotα tan(180°-α)=-tanα,cot(-α)=-cotα tan(360°-α)=-tanα,cot(360°-α)=-cotα小结:“函数名不变,正负看象限”不仅对于公式一~五成立,对于正切、余切函数也都成立,应深刻理解其含义.2、诱导公式的应用——化简、求值、证明.例2、设 的值为( )A B .C.-1D.1例3、计算=____________.例4、已知A、B、C为△ABC的三个内角,求证:(1)cos(2A+B+C)=-cosA;(2)三、难点知识解析灵活运用诱导公式对含n的式子的讨论等是本节内容的难点.例5、已知函数f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),其中a,b,α,β都是非零实数,且满足f(1997)=-1,则f(1998)=()A.-1B.0C 1D.2例7、化简.例8、化简(1)tan1°·tan2°·tan3°·…·tan88°·tan89°(2)2-sin 221°-cos 221°+sin 417°+sin 217°cos 217°+cos 217°课堂练习 题型1:象限角1.已知角︒=45α;(1)在区间]0,720[︒︒-内找出所有与角α有相同终边的角β;(2)集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈︒+︒⨯==Z k kx x M ,451802|,⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈︒+︒⨯==Z k kx x N ,451804|那么两集合的关系是什么? 。
2.(2001全国理,1)若sin θcos θ>0,则θ在( ) A .第一、二象限 B 第一、三象限 C .第一、四象限 D .第二、四象限 3.(2001春季北京、安徽,8)若A 、B 是锐角△ABC 的两个内角,则点P (cos B -sin A ,sin B -cos A )在( )A.第一象限 B 第二象限 C.第三象限 D.第四象限题型2:三角函数定义5.已知角α的终边上一点()P m ,且sin 4α=,求cos ,sin αα的值。
题型3:诱导公式6.(2001全国文,1)tan300°+00405sin 405cos 的值是( )A .1+3B 1-3C .-1-3D .-1+37.化简:(1)sin()sin()()sin()cos()n n n Z n n απαπαπαπ++-∈+-。
题型4:同角三角函数的基本关系式8.(1)证明:()ααααααααcos 1sin sin 1cos cos sin 1sin cos 2+-+=++-;(2)求证:cos 1sin 1sin cos x xx x+=-。
四.思维总结2.α、2、2α之间的关系。
若α终边在第一象限则2α终边在第一或第三象限;2α终边在第一或第二象限或y 轴正半轴。
若α终边在第二象限则2α终边在第一或第三象限;2α终边在第三或第四象限或y 轴负半轴。
若α终边在第三象限则2α终边在第二或第四象限;2α终边在第一或第二象限或y 轴正半轴。
若α终边在第四象限则2α终边在第二或第四象限;2α终边在第三或第四象限或y 轴负半轴。
3.任意角的概念的意义,任意角的三角函数的定义,同角间的三角函数基本关系、诱导公式由于本重点是任意角的三角函数角的基础,因而三学习本节内容时要注意如下几点:(1)熟练地掌握常用的方法与技巧,在使用三角代换求解有关问题时要注意有关范围的限制;(2)要注意差异分析,又要活用公式,要善于瞄准解题目标进行有效的变形,其解题一般思维模式为:发现差异,寻找联系,合理转化。
只有这样才能在高考中夺得高分。
三角函数的值与点P 在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离r =,那么sin α=cos x α=,tan y xα=。
所以,三角函数是以为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,又因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,故三角函数也可以看成实数为自变量的函数。
4.运用同角三角函数关系式化简、证明常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等,应用 “弦化切”的技巧,即分子、分母同除以一个不为零的cos α,得到一个只含tan α的教简单的三角函数式。
课后练习一、选择题1.下列各组中,终边相同的角是( )。
A 、和B 、C D 、2.若,则角x一定不是()。
A、第四象限角B、第三象限角C、第二象限角 D 第一象限角3.若,则()。
A、B、C、 D5.,且,则x的值为()。
A、 B C、D、6.ΔABC中,若sin2A=sin2B,则ΔABC一定是()。
A、等腰三角形B、直角三角形C 等腰三角形或直角三角形D、等腰直角三角形8.若,则=()。
A、±2B、-2 C 2 D、19.化简式子的结果为()。
A、2(1+cos1-sin1)B、2(1+sin1-cos1) C 2D、2(sin1+cos1-1)二、填空题10 .=_______。
三、解答题11.已知且,求值:(1);(2) tan,。