高中数学第1章三角函数1_2_1任意角的三角函数成长训练苏教版必修4
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1.2任意角的三角函数1x 567811.(10分)已知方程sin(α-3π)=2cos(α-4π),求)sin()2π3sin(2)π2cos(5)πsin(αααα----+-的值.12.(10分)已知1tan tan αα,是关于x 的方程 2230x kx k -+-=的两个实根,且ππ273<<α,求ααsin cos +的值13.(12分)已知,2(cos sin ≤=+m m xx)1≠m 且.求:(1)x x 33cos sin +的值; (2)x x 44cos sin +的值14.(12分)已知=3+2,求++2的值.1.2任意角的三角函数答题纸得分:一、填空题1. 2. 3. 4.5. 6. 7. 8.二、解答题9.10.11.12.13.14.1.2任意角的三角函数答案一、填空题 1.三解析:22(),().2422k k k k k k ααππππ+<<π+π∈π+<<π+∈Z Z 当2()k n n =∈Z 时,2α在第一象限;当21()k n n =+∈Z 时,2α在第三象限.而coscoscos0222ααα=-⇒≤,2α∴在第三象限.2.<解析:32,sin 20;3,cos30;4,tan 40sin 2cos3tan 40.222πππ<<π><<π<π<<><,所以 3.-33解析:tan690°=tan(-30°+2×360°)=tan(-30°)=-tan30°=-33. 4.三解析:注意到2013°=360°×5+(180°+33°),因此2013°角的终边在第三象限,所以sin2013°<0, cos2013°<0,所以点A 位于第三象限. 5.②解析:1717sin0,cos 01818MP OM ππ=>=<. 6.四、三、二解析:当θ是第二象限角时,sin 0,cos 0θθ><; 当θ是第三象限角时,sin 0,cos 0θθ<<;当θ是第四象限角时,sin 0,cos 0θθ<>.7.解析:原式=cos390°-sin390°=cos30°-sin30°=. 8.0解析:原式=cos α+sin α=cos α+sin α =cos α·+sin α·=0.二、解答题 9.解:(1)当的终边落在第一象限的角平分线上时:sin α=,cos α=,tan α=1;(2)当的终边落在第三象限的角平分线上时:sin α=,cos α=,tan α=1.10.解:∵θ的终边过点(x ,-1)(x ≠0),∴tan θ=.又tan θ=-x ,∴=1,∴x =±1. 当x =1时,sin θ=-,cos θ=; 当x =-1时,sin θ=-,cos θ=-. 11.解:∵sin(α-3π)=2cos(α-4π),∴-sin(3π-α)=2cos(4π-α), ∴-sin(π-α)=2cos(-α), ∴sin α=-2cos α且cos α≠0,∴43cos 4cos 3cos 2cos 2cos 5cos 2sin cos 2cos 5sin -=-=--+-=+-+=αααααααααα原式.12.解:21tan 31,2tan k k αα⋅=-=∴=±Q , 而ππ273<<α,则tan α>0,1tan 2,tan k αα+==得tan 1α=,则sin cos αα==,cos sin αα∴+=13.解:由sin cos ,x x m +=得212sin cos ,x x m +=即21sin cos .2m x x -= (1)233313sin cos (sin cos )(1sin cos )(1)22m m m x x x x x x m --+=+-=-=, (2)24244222121sin cos 12sin cos 12()22m m m x x x x --+++=-=-=.14.解:由已知得,∴tan α=.∴+sin(+α)cos(+α)+2 =+(-cos α)(-sin α)+2 =+sin αcos α+2= = =.。
高中数学苏教版必修4第1章《1.2.1 任意角的三角函数》优质课教案省级比赛获奖教案公开课教师面试试讲教案
【名师授课教案】
1教学目标
1、知识与技能:
理解并掌握任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;根据任意角的三角函数的定义认识其定义域,能够判断三角函数值的符号.
2、过程与方法:
学生经历从锐角三角函数定义过渡到任意角三角函数定义,体验三角函数概念的形成、发展过程,领悟直角坐标系的工具功能,渗透函数思想和数形结合的思想方法.
3、情感态度价值观:
通过学生积极参与知识的“再创造”过程,从中感悟数学概念的严谨性与科学性.
2学情分析
对于学习任意角三角函数而言,学生的认知困难主要体现在用终边上点的坐标表示三角函数,把锐角三角函数线段比的感性认识上升到坐标化的理性高度,这种由形到数的翻译,从直观到抽象的转变对高一的学生来说比较困难.
3重点难点
1、教学重点
任意角的正弦、余弦、正切函数的定义.
2、教学难点
用角终边上点的坐标定义任意角的三角函数.
4教学过程
4.1第一学时
教学活动
1【导入】一、设置情境引入新课
情景1.感受生活中周期性现象:周二的七天一循环、一岁一枯荣的小草、摩天轮等。
高中数学第一章三角函数1.2 任意角的三角函数练习苏教版必修4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第一章三角函数1.2 任意角的三角函数练习苏教版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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1.2 任意角的三角函数一、填空题1。
若-错误!<α<0,则点Q(cos α,sin α)位于第________象限.2。
已知角α的终边过点P错误!,则sin α-cos α=__________.3。
若角α的终边过点P(2sin 30°,-2cos 30°),则α=__________.4. 若△ABC中,cos A·cos B<0,则此三角形的形状是____________.5。
若f(cos x)=cos 2x,则f(sin 15°)=________.6. 若sin A=错误!,且A是三角形的一个内角,则错误!=________.7。
若sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则4sin2α-3sin αcos α-5cos2α=______.8。
已知θ是第三象限角,且sin θ-2cos θ=-错误!,则sin θ+cos θ=________.9。
已知sin θ+cos θ=错误!错误!,则sin θ-cos θ=________.10. 下列四个命题中正确的有________.(填序号)①若α是第一象限角,则sin α+cos α>1;②存在α使sin α=13,cos α=错误!同时成立;③若|cos 2α|=-cos 2α,则α终边在一、二象限;④若tan(5π+α)=-2且cos α>0,则sin(α-π)=错误!错误!.二、解答题11。
[学业水平训练]1.若角θ的终边过点P (-3,4)则sin θ=________,cos θ=________.解析:OP =(-3)2+42=5,∴sin θ=45,cos θ=-35. 答案:45 -352.设θ是三角形的内角且θ≠π2,则下列各组数中均取正值的是________.(只填序号) ①tan θ与cos θ;②cos θ与sin θ;③sin θ与tan θ;④tan θ2与sin θ. 解析:∵θ是三角形的内角且θ≠π2,∴0<θ<π且θ≠π2,∴sin θ>0,tan θ2>0. 答案:④3.若α=5π6,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是________. 解析:可设P 点坐标为(x ,y ),则sin α=y r =y 1=12, cos α=x r =x 1=-32. ∴⎩⎨⎧x =-32,y =12. 答案:(-32,12) 4.已知角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α+cos α的值为________.解析:设角α的终边上任一点P (k ,-2k )(k ≠0),则r =k 2+(-2k )2=5k 2=5|k |. 当k >0时,r =5|k |=5k ,所以sin α=y r =-2k 5k=-255, cos α=x r =k 5k =55, 所以sin α+cos α=-55; 当k <0时, r =5|k |=-5k ,所以sin α=y r =-2k -5k =255, cos α=x r =k -5k =-55, 所以sin α+cos α=55. 综上所述,可得sin α+cos α=±55. 答案:±555.下列说法中,正确的个数为________.①终边相同的角的同名三角函数值相等;②终边不同的角的同名三角函数值不全相等;③若sin α>0,则α是第一、二象限角;④若α是第二象限角,且P (x ,y )是其终边上的一点,则cos α=-xx 2+y 2 .解析:三角函数的值,只与角的终边的位置有关系,与角的大小无直接关系故①②都是正确的;当α的终边与y 轴的非负半轴重合时,sin α=1>0,故③是不正确的;无论α在第几象限,cos α=x x 2+y2,故④也是不正确的.因此只有2个正确. 答案:26.若A 是第三象限角,且|sin A 2|=-sin A 2,则A 2是第________象限角. 解析:∵A 是第三象限角,∴2k π+π<A <2k π+3π2(k ∈Z ),∴k π+π2<A 2<k π+3π4(k ∈Z ), ∴A 2是第二、四象限角.又∵|sin A 2|=-sin A 2, ∴sin A 2<0,∴A 2是第四象限角. 答案:四7.已知角α的终边与函数y =32x 的图象重合,求α的正弦、余弦、正切值. 解:函数y =32x 的图象是过原点和第一、三象限的直线, 因此α的终边在第一或第三象限.当α的终边在第一象限时,在终边上取点P (2,3),则r =22+32=13,于是sin α=313=31313,cos α=213=21313,tan α=32; 当α的终边在第三象限时,在终边上取点P ′(-2,-3),则r ′=(-2)2+(-3)2=13,于是sin α=-313=-31313,cos α=-213=-21313,tan α=-3-2=32. 8.求下列函数的定义域:(1)y =tan x sin x;(2)y =sin x ·tan x ; (3)y =lg(sin 2x )+9-x 2.解:(1)要使函数有意义,则tan x 有意义且sin x ≠0. 由tan x 有意义,得x ≠π2+k π(k ∈Z ),① 由sin x ≠0,得x ≠k π(k ∈Z ), ②由①②,得x ≠k π2(k ∈Z ). 故原函数的定义域为{x |x ≠k π2,k ∈Z }. (2)要使函数有意义,则sin x ·tan x ≥0,有sin x 和tan x 同号或sin x =0或tan x =0.当sin x 与tan x 同正,则x 为第一象限角,即2k π<x <π2+2k π(k ∈Z ).当sin x 与tan x 同负,则x 为第四象限角,即-π2+2k π<x <2k π(k ∈Z ).当sin x =0或tan x =0,则x =k π(k ∈Z ).故原函数的定义域为{x |-π2+2k π<x <π2+2k π或x =(2k +1)π,k ∈Z }. (3)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,①9-x 2≥0.②由①,得2k π<2x <π+2k π(k ∈Z ),即k π <x <π2+k π(k ∈Z ). 由②,得-3≤x ≤3.故原函数的定义域为{x |-3≤x <-π2或0<x <π2}. [高考水平训练]1.已知MP ,OM ,AT 分别为60°角的正弦线、余弦线和正切线,则一定有________.(只填序号)①MP <OM <AT ;②OM <MP <AT ;③AT <OM <MP ;④OM <AT <MP .解析:sin 60°=32,cos 60°=12,tan 60°= 3. 答案:②2.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限.解析:∵点P (tan α,cos α)在第三象限,∴tan α<0,cos α<0,∴角α的终边在第二象限.答案:二3.张明做作业时,遇到了这样的一道题:“若已知角θ终边上一点P (x ,3)(x ≠0),且cos θ=1010x ,问能否求出sin θ,cos θ的值?若能,求出其值;若不能,请说明理由.”他对此题,百思不得其解.同学们,你们能帮张明求解吗?解:由题意,得r =OP =x 2+9,则cos θ=x r =x x 2+9. ∵cos θ=1010x , ∴x x 2+9=1010x . ∵x ≠0,∴x =1或x =-1.当x =1时,点P 的坐标为(1,3),角θ为第一象限角,此时,sin θ=310=31010,cos θ=1010; 当x =-1时,点P 的坐标为(-1,3),角θ为第二象限角,此时,sin θ=31010,cos θ=-1010. 4.若0<α<β<π2,试比较β-sin β与α-sin α的大小.解:如图,在单位圆中,sin α=MP ,sin β=NQ ,弧AP ︵的长为α,弧AQ ︵的长为β,则弧PQ ︵的长为β-α.过P 作P R ⊥QN 于R ,连结PQ ,则MP =N R.所以R Q =sin β-sin α<PQ <PQ ︵=β-α.所以β-sin β>α-sin α.。
高中数学第1章三角函数1.2.1 任意角的三角函数优化训练苏教版必修4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第1章三角函数1.2.1 任意角的三角函数优化训练苏教版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中数学第1章三角函数1.2.1 任意角的三角函数优化训练苏教版必修4的全部内容。
1。
2 任意角的三角函数 1。
2。
1 任意角的三角函数5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.任意角α,以角α的顶点为坐标原点,以角α的始边方向为x 轴正方向建立直角坐标系xOy,P (x ,y)为角α终边上不同于O 的任一点,r=22y x +,则sin α=_____________________,cos α=____________________________,tan α=_______________, cot α=_______________,sec α=_______________,csc α=_______________。
答案:r y r x xyy x x y y r2.sin α的定义域为_________________,cos α的定义域为_________________,tan α的定义域为_______________. 答案:R R {α|α≠k π+2π,k ∈Z } 3。
已知点P (4,-3)是角α终边上一点,则下列三角函数值中正确的是( )A.tan α=-34 B 。
cot α=—34C.sin α=—54 D 。
cos α=53思路解析:由三角函数的定义,知x=4,y=—3,r=5,cot α=y x =-34,A 、C 、D 均错。
第1课时 任意角的三角函数如图,直角△ABC .问题1:如何表示角A 的正弦、余弦、正切值? 提示:sin A =a c ,cos A =b c ,tan A =a b.问题2:如图,锐角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,在α终边上任取一点P (a ,b ),作PM ⊥x 轴,如何用图中的数据表示sin α,cos α,tan α?提示:∵PM ⊥x 轴,∴△OPM 为直角三角形, ∴|OP |=|OM |2+|PM |2=a 2+b 2,∴sin α=|PM ||OP |=b a 2+b 2,cos α=|OM ||OP |=aa 2+b 2,tan α=|MP ||OM |=ba.在平面直角坐标系中,设α的终边上任意一点P 的坐标是(x ,y ),它与原点的距离为r (r =x 2+y 2>0)规定:三角函数定义定义域正弦 sin α=y r R 余弦cos α=x rR正切 tan α=y x{α|α≠k π+π2,k ∈Z }问题1:由三角函数的定义知sin α在什么条件下函数值为正? 提示:α的终边在第一、二象限或y 轴正半轴. 问题2:tan α在什么情况下为负数?提示:因tan α=y x,则x 、y 异号为负数,即α的终边在二、四象限为负数.三角函数值在各象限内的符号,如图所示:如图,由单位圆中的三角函数的定义可知sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x. 问题:sin α是否等于PM 的长?若不等,怎样才能相等?提示:不一定,可能等于PM 的长,也可能等于PM 长的相反数,把MP 看成有向线段即可.1.有向线段规定了方向(即规定了起点和终点)的线段. 2.有向线段数量根据有向线段AB与有向直线l的方向相同或相反,分别把它的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫做有向线段的数量.3.单位圆圆心在原点,半径等于单位长度的圆.4.三角函数线设角α的终边与单位圆的交点为P,过点P作x轴的垂线,垂足为M.(1)则有向线段MP、OM就分别是角α的正弦线与余弦线,即MP=sin α,OM=cos α;(2)过点A(1,0)作单位圆的切线,设这条切线与角α的终边或角α终边的反向延长线交于点T,则有向线段AT就是角α的正切线,即AT=tan_α.1.三角函数值是比值,是一个实数,这个实数的大小与点P(x,y)在终边上的位置无关,只由角α的终边位置确定,即三角函数值的大小只与角有关.2.三角函数值的符号,用角α的终边所处的位置确定,即“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.3.正弦线、余弦线、正切线这三种三角函数线都是一些特殊的有向线段,是与坐标轴垂直的线段.这些线段分别可以表示相应三角函数的值,它们是三角函数的一种几何表示.[例1] 已知角α的终边上有一点P(-3a,4a)(a≠0),求2sin α+cos α的值.[思路点拨] 由三角函数的定义求三角函数时,应先确定α终边位置.由于含有参数a,而a 的条件为a ≠0,所以必须对a 进行分类讨论.[精解详析] ∵x =-3a ,y =4a , ∴r =-3a2+4a2=5|a |.当a >0时,r =5a ,角α为第二象限角,∴sin α=y r =4a 5a =45,cos α=x r =-3a 5a =-35,∴2sin α+cos α=2×45-35=1.当a <0时,r =-5a ,角α为第四象限角, ∴sin α=y r =4a -5a =-45,cos α=x r =-3a -5a =35,∴2sin α+cos α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45+35=-1.[一点通] 已知角的终边上一点,求该角的三角函数值,一般是先求出该点到原点的距离r ,再由三角函数的定义求出三角函数值.当点的坐标有字母时,由于字母符号未知,所以点所在象限不确定,因此要根据情况进行分类讨论,避免漏解.1.角α的终边过点P (-8m ,-6cos 60°)且cos α=-45,则m 的值是____________.解析:P (-8m ,-3),由cos α=-45可得-8m 64m 2+9=-45, 解得m =12(m =-12不合题意,舍去).答案:122.已知角α终边上点P (x,3)(x ≠0),且cos α=1010x ,求sin α,tan α. 解:∵r =x 2+9,cos α=x r, ∴1010x =xx 2+9. 又x ≠0,则x =±1.∵y =3>0,∴α在第一或第二象限.当α在第一象限时,sin α=31010,tan α= 3.当α在第二象限时,sin α=31010,tan α=-3.3.已知角的终边落在直线y =2x 上,求sin α,cos α,tan α的值.解:(1)当角的终边在第一象限时,在角的终边上取点P (1,2),由r =|OP |=12+22=5, 得sin α=25=255,cos α=15=55,tan α=2. (2)当角的终边在第三象限时,在角的终边上取点Q (-1,-2),由r =|OQ |= -12+-22=5,得sin α=-25=-255,cos α=-15=-55,tan α=2.[例2] 确定下列式子的符号:(1)tan 108°·cos 305°;(2)cos 5π6·tan11π6sin2π 3;(3)tan 191°-cos 191°;(4)sin 3·cos 4·tan 5.[思路点拨] 角度确定了,所在的象限就确定了,三角函数值的符号也就确定了,因此只需确定角所在象限,即可进一步确定各式的符号.[精解详析] (1)∵108°是第二象限角,∴tan 108°<0. ∵305°是第四象限角,∴cos 305°>0.从而tan 108°·cos 305°<0,∴式子符号为负.(2)∵5π6是第二象限角,11π6是第四象限角,2π3是第二象限角.∴cos 5π6<0,tan 11π6<0,sin 2π3>0.从而cos 5π6·tan11π6sin2π3>0.∴式子符号为正. (3)∵191°是第三象限角,∴tan 191°>0,cos 191°<0. ∴tan 191°-cos 191°>0. ∴式子符号为正.(4)∵π2<3<π,π<4<3π2,3π2<5<2π,∴sin 3>0,cos 4<0,tan 5<0. ∴sin 3·cos 4·tan 5>0. ∴式子符号为正.[一点通] 对于已知角α,判断α的相应三角函数值的符号问题,常依据三角函数的定义,或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理.4.判断下列各式的符号: (1)sin 105°·cos 230°;(2)cos 3·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3.解:(1)∵105°、230°分别为第二、第三象限角, ∴sin 105°>0,cos 230°<0. 于是sin 105°·cos 230°<0. (2)∵π2<3<π,∴3是第二象限角,∴cos 3<0,又-2π3是第三象限角,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3>0, ∴cos 3·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3<0.5.已知sin α·tan α>0,则α是第几象限角?解:∵sin α·tan α>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,tan α>0,或⎩⎪⎨⎪⎧sin α<0,tan α<0.当sin α>0,且tan α>0时,α为第一象限角; 当sin α<0,且tan α<0时,α为第四象限角. ∴α为第一、四象限角.[例3] 分别作出2π3和4π5的正弦线、余弦线和正切线,并比较sin 2π3与sin 4π5,cos2π3与cos 4π5,tan 2π3与tan 4π5的大小.[思路点拨] 作三角函数线的关键是画出单位圆和角的终边;比较三角函数值的大小时依据三角函数线的长度和正负.[精解详析] 在直角坐标系中作单位圆如图,以Ox 轴正方向为始边作2π3的终边与单位圆交于P 点,作PM ⊥Ox 轴,垂足为M ,由单位圆与Ox 正方向的交点A 作Ox 轴的垂线与OP 的反向延长线交于T 点,则sin 2π3=MP ,cos 2π3=OM ,tan 2π3=AT .同理,可作出4π5的正弦线、余弦线和正切线,sin 4π5=M ′P ′,cos 4π5=OM ′,tan 4π5=AT ′.由图形可知:MP >M ′P ′,符号相同⇒sin 2π3>sin 4π5,OM >OM ′,符号相同⇒cos2π3>cos 4π5,AT <AT ′, 符号相同⇒tan 2π3<tan 4π5.[一点通] 利用三角函数线比较三角函数值的大小,关键在于准确作出正弦线、余弦线、正切线,并注意它们为有向线段,方向代表三角函数值的符号,然后结合图形作出判断.6.sin 1,sin 1.2,sin 1.5三者的大小关系是________. 解析:在同一单位圆中画出三个角的正弦线作出比较可得. 答案:sin 1.5>sin 1.2>sin 17.利用三角函数线,求满足下列条件的角x 的集合. (1)sin x ≤12; (2)cos x <32.解:(1)利用角x 的正弦线,作出满足sin x ≤12的角x 的终边所在位置的范围.如图(1)的阴影部分,由图形得角x 的集合为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k π-7π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z .(2)利用角x 的余弦线,作出满足cos x <32的角x 的终边所在位置的范围,如图(2)的阴影部分,由图形得角x 的集合为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k π+π6<x <2k π+11π6,k ∈Z .1.准确理解三角函数的定义根据三角函数的定义,各三角函数值的大小与在终边上所取的点的位置无关,只与角α的大小有关,即它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.定义中的α是任意角,但对于一个确定的角,只要各个三角函数有意义,其值就是唯一的.2.确定三角函数的符号根据三角函数的定义可知,正弦值、余弦值的符号分别取决于纵坐标y 、横坐标x 的符号;正切值则是纵坐标y 、横坐标x 同号时为正,异号时为负.3.三角函数线的应用三角函数线的方向和长短直观反映了三角函数值的符号和绝对值的大小,从三角函数线的方向可以看出三角函数值的符号,从三角函数线的长度可以看出三角函数值的绝对值大小.课下能力提升(三)一、填空题1.若α是第三象限角,则|sin α|sin α-cos α|cos α|=________.解析:∵α是第三象限角, ∴sin α<0,cos α<0,∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=-1-(-1)=0.答案:0 2.有下列命题:(1)若sin α>0,则α是第一、二象限的角; (2)若α是第一、二象限角,则sin α>0; (3)三角函数线不能取负值;(4)若α是第二象限角,且P (x ,y )是其终边上一点,则cos α=-xx 2+y 2.其中正确的序号是________.解析:只有(2)正确;∵sin π2=1>0,但π2不是第一、二象限角,∴(1)不正确;三角函数线是三角函数值的几何表示,其数量可正可负,也可为0,∴(3)不正确;(4)应是cos α=x x 2+y 2(∵α是第二象限角,已有x <0),∴(4)不正确.答案:(2)3.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则α的取值范围是________.解析:由cos α≤0及sin α>0知角α的终边在第二象限或y 轴的正半轴上.故⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3.答案:(-2,3]4.角α的终边上有一点P (a,4),且tan α=43,则3sin α-2cos α的值为________. 解析:∵tan α=43,∴a =3.∴r =32+42=5,sin α=45,cos α=35,∴3sin α-2cos α=125-65=65.答案:655.依据三角函数线,作出如下四个判断: ①sin π6=sin 7π6;②cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=cos π4; ③tan π8>tan 3π8;④sin 3π5>sin 4π5.其中判断正确的有________.解析:分别作出各角的三角函数线,可知:sin π6=-sin 7π6,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=cos π4,tanπ8<tan 3π8,sin 3π5>sin 4π5,∴②④正确. 答案:②④ 二、解答题6.已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的正半轴,若角α终边过点P (-3,y ),且sinα=34y (y ≠0),判断角α所在的象限,并求cos α的值. 解:依题意,P 到原点O 的距离r =|OP |=-32+y 2=3+y 2. ∴sin α=y r=y3+y2=34y . ∵y ≠0,∴9+3y 2=16. ∴y 2=73,y =±213.∴点P 在第二或第三象限, 且cos α=-33+y2=-33+73=-34.7.已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值.解:∵角α的终边在直线3x +4y =0上,∴在角α的终边上任取一点P (4t ,-3t )(t ≠0),则x =4t ,y =-3t ,r =x 2+y 2=4t2+-3t2=5|t |,当t >0时,r =5t ,sin α=y r =-3t 5t =-35,cos α=x r =4t 5t =45,tan α=y x =-3t 4t =-34;当t <0时,r =-5t ,sin α=y r =-3t -5t =35,cos α=x r =4t -5t =-45,tan α=y x =-3t4t=-34.综上可知,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34;或sin α=35,cos α=-45,tan α=-34.8.已知π4<θ<π2,试用三角函数线比较sin θ,cos θ,tan θ的大小.解:如图,在单位圆中作出正弦线、余弦线、正切线, sin θ=MP >0, cos θ=OM >0, tan θ=AT >0,由图知OM <MP <AT , 即cos θ<sin θ<tan θ.第2课时 同角三角函数关系若角α的终边与单位圆交于P (x ,y ),如图.问题1:角α的三角函数值是什么? 提示:sin α=y .cos α=x .tan α=y x. 问题2:sin α与cos α有什么关系? 提示:sin 2α+cos 2α=y 2+x 2=1.问题3:sin αcos α的值与tan α有什么关系?提示:sin αcos α=y x=tan α.同角三角函数的基本关系式平方关系 sin 2_α+cos 2_α=1商数关系tan α=sin αcos α,其中α≠π2+k π,k ∈Z同角三角函数的基本关系式成立的条件是使式子两边都有意义.所以sin 2α+cos 2α=1对于任意角α∈R 都成立,而tan α=sin αcos α并不是对任意角α∈R 都成立,此时α≠k π+π2,k ∈Z .[例1] (1)若sin α=-45,且α是第三象限角,求cos α,tan α的值;(2)已知tan α=2,求2sin α-2cos α4sin α-9cos α的值.[思路点拨] 第(1)题应先利用平方关系求余弦,再由商的关系求正切; 第(2)问先把所求式化为只含tan α的代数式,再代入求值. [精解详析] (1)∵sin α=-45,α是第三象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-452=-35,tan α=sin αcos α=-45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=43.(2)∵tan α=2, ∴2sin α-2cos α4sin α-9cos α=2tan α-24tan α-9=2×2-24×2-9=-2.[一点通] 已知某角的一个三角函数值,求该角的其他三角函数值时要注意: (1)角所在的象限;(2)用平方关系求值时,所求三角函数的符号由角所在的象限决定;(3)用商数关系时,不要另加符号,只需用公式tan α=sin αcos α代入sin α、cos α的值即可求得tan α.1.已知sin α+cos α=12,则sin αcos α=________.解析:∵sin α+cos α=12,∴(sin α+cos α)2=14,即1+2sin αcos α=14.∴sin αcos α=-38.答案:-382.若sin θ-cos θ=2,则tan θ+1tan θ=__________.解析:由已知得(sin θ-cos θ)2=2, ∴sin θcos θ=-12.∴tan θ+1tan θ=sin θcos θ+cos θsin θ=1sin θcos θ=-2. 答案:-23.若cos α=513,求sin α和tan α.解:∵cos α=513>0,∴α是第一或第四象限角.当α是第一象限角时,sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5132=1213,∴tan α=sin αcos α=125;当α是第四象限角时, sin α=-1-cos 2α=-1-5132=-1213.∴tan α=sin αcos α=-125.4.保持本例(2)的条件不变,求4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α的值. 解:4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α =4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2αsin 2α+cos 2α=4tan 2α-3tan α-5tan 2α+1=4×4-3×2-54+1=1.[例2] 化简:tan α+tan αsin αtan α+sin α·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1cos α·sin α1+sin α. [思路点拨] 采用切化弦,减少函数种类,以达到化简的目的. [精解详析]原式=tan α1+sin αtan α+sin α·1+cos αcos α·sin α1+sin α=sin αcos αsin αcos α+sin α·1+cos αcos α· sin α=11+cos α·1+cos αcos α·sin α=sin αcos α=tan α.[一点通] 化简三角函数式的常用方法:(1)切化弦,即把非正、余弦函数都化成正、余弦函数,从而减少函数种类以便化简. (2)对含有根号的,常把根号下式子化成完全平方式,然后去根号达到化简的目的. (3)对于化简高次的三角函数式,往往借助于因式分解,或用“1”的代换,以降低函数次数,达到化简目的.5.sin θ-cos θtan θ-1=________.解析:sin θ-cos θtan θ-1=sin θ-cos θsin θcos θ-1=sin θ-cos θsin θ-cos θcos θ=cos θ.答案:cos θ6.化简1-2sin 10°cos 10°sin 10°-1-sin 210°的值为________. 解析:原式=sin 210°-2 sin 10°cos 10°+cos 210°sin10°-cos 210° =sin 10°-cos 10°2sin 10°-cos 10°=cos 10°-sin 10°sin 10°-cos 10°=-1. 答案:-17.若3π2<α<2π,化简:1-cos α1+cos α+1+cos α1-cos α.解:∵3π2<α<2π,∴0<cos α<1,-1<sin α<0,∴原式= 1-cos α21+cos α1-cos α+1+cos α21-cos α1+cos α=1-cos α21-cos 2α+1+cos α21-cos 2α= (1-cos α)2sin 2α+ (1+cos α)2sin 2α =-1-cos αsin α-1+cos αsin α=-2sin α.[例3] 求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1tan θ=1sin θ+1cos θ. [思路点拨] 从较复杂的一边入手,采用切化弦的方式,即把左边的正切值用tan θ=sin θcos θ替换. [精解详析] 左边=sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+sin θcos θ+cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+cos θsin θ=sin θ+sin 2θcos θ+cos θ+cos 2θsin θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ+cos 2θsin θ+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θcos θ+cos θ =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ+cos 2θsin θ+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ+cos 2θcos θ=1sin θ+1cos θ=右边. ∴原式成立.[一点通] 证明三角恒等式的原则是由繁到简,常用的方法有: (1)从一边开始证明它等于另一边; (2)证明左右两边都等于同一个式子;(3)变更论证,采用左右相减,化除为乘等方法,转化成与原结论等价的命题形式.8.求证:1+2sin x cos x cos 2x -sin 2x =1+tan x1-tan x.证明:法一:右边=1+sin x cos x 1-sin x cos x=cos x +sin xcos x -sin x=cos x +sin x2cos x -sin x cos x +sin x=cos 2x +sin 2x +2sin x cos x cos 2x -sin 2x =1+2sin x cos x cos 2x -sin 2x =左边,∴原式成立. 法二:左边=sin 2x +cos 2x +2sin x cos xcos 2x -sin 2x =sin x +cos x 2cos x +sin x cos x -sin x =sin x +cos xcos x -sin x=tan x cos x +cos x cos x -tan x cos x =1+tan x1-tan x=右边,∴原式成立.9.求证:sin α-cos α+1sin α+cos α-1=1+sin αcos α.证明:左边=sin α-cos α+1sin α+cos α+1sin α+cos α-1sin α+cos α+1=sin α+12-cos 2αsin α+cos α2-1=sin 2α+2sin α+1-cos 2α1+2sin αcos α-1=2sin α1+sin α2sin αcos α=1+sin αcos α=右边.∴原等式成立.1.对同角三角函数的基本关系式的理解“同角”有两层含义,一是“角相同”,如sin 2α+cos 2β=1就不一定成立;二是对“任意”一个角(在使函数有意义的前提下)关系式都成立,与角的表达形式无关.如:sin 23α+cos 23α=1,tan α2=sinα2cosα2.2.同角三角函数的基本关系式的应用(1)应用同角三角函数关系式时,应灵活选择和使用.如cos 2α=1-sin 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos α=sin αtan α,sin α=tan α·cos α等,上述关系都必须在定义域允许的范围内才成立.(2)由一个角的任一三角函数值可求出这个角的另外的三角函数值,且因为利用“平方”关系公式,最终需求平方根,会出现两解,所以要注意角所在的象限.这类问题通常会出现以下这几种情况:①如果已知三角函数值,且角的象限已被指定,那么只有一组解;②如果已知三角函数值,但没有指定角所在的象限,那么先由三角函数值确定角所在的象限,然后再求解,这种情况一般有两组解;③如果所给的三角函数值是用字母表示的,且没有指定角所在的象限,则需要分类讨论.课下能力提升(四)一、填空题 1.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2mm +5,则m =________. 解析:∵sin 2θ+cos 2θ=1, ∴⎝⎛⎭⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-2m m +52=1.即(m -3)2+(4-2m )2=(m +5)2,∴4m 2-32m =0. ∴m =0或m =8 答案:0或82.若sin α+cos α2sin α-cos α=2,则tan α=________.解析:∵sin α+cos α2sin α-cos α=2,∴tan α+12tan α-1=2.∴tan α+1=4tan α-2 即3tan α=3,∴tan α=1. 答案:13.化简:cos 4α+sin 2α·cos 2α+sin 2α=________. 解析:cos 4α+sin 2αcos 2α+sin 2α =cos 2α(cos 2α+sin 2α)+sin 2α =cos 2α+sin 2α=1.答案:14.已知tan α=m (π<α<3π2),则sin α=________.解析:∵tan α=m ,π<α<3π2.∴m >0且sin α<0.又tan 2α=sin 2αcos 2α=sin 2α1-sin 2α=m 2. ∴sin 2α=m 21+m2.∵sin α<0,∴sin α=-m1+m2.答案:-m1+m25.若角α的终边在直线x +y =0上,则sin α1-cos 2α+1-sin 2αcos α=________. 解析:∵sin α1-cos 2α+1-sin 2αcos α=sin α|sin α|+|cos α|cos α. 又角α的终边落在x +y =0上, 故角α的终边在第二、四象限. 当α在第二象限时, 原式=sin αsin α+-cos αcos α=0,当α在第四象限时, 原式=sin α-sin α+cos αcos α=0.答案:0 二、解答题6.已知tan x =2,求: (1)cos x +sin x cos x -sin x 的值; (2)23sin 2x +14cos 2x 的值. 解:(1)cos x +sin x cos x -sin x =1+tan x 1-tan x =1+21-2=-3.(2)23sin 2x +14cos 2x =23sin 2x +14cos 2xsin 2x +cos 2x=23tan 2x +14tan 2x +1=23×4+144+1=712. 7.求证:tan α·sin αtan α-sin α=tan α+sin αtan α·sin α.证明:法一:左边=sin 2αsin α-sin α cos α=sin α1-cos α,右边=sin α+sin α cos αsin 2α=1+cos αsin α, 而sin 2α=1-cos 2α, ∴sin α1-cos α=1+cos αsin α,故左边=右边,∴原式成立.法二:tan α·sin αtan α-sin α-tan α+sin αtan α·sin α=tan 2αsin 2α-tan 2α-sin 2αtan α-sin αtan αsin α=tan 2αsin 2α-1+sin 2αtan α-sin αtan αsin α=-tan 2αcos 2α+sin 2αtna α-sin αtan αsin α=-sin 2α+sin 2αtan α-sin αtan αsin α=0,∴tan α·sin αtan α-sin α=tan α+sin αtan α·sin α.8.已知-π2<x <0,sin x +cos x =15.求sin x -cos x 的值.解:法一:由sin x +cos x =15,平方得sin 2x +2sin x cos x +cos 2x =125,即2sin x cos x =-2425,∴(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925.又∵-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,∴sin x -cos x <0, ∴sin x -cos x =-75.法二:联立方程⎩⎪⎨⎪⎧sin x +cos x =15 ①,sin 2x +cos 2x =1 ②,由①得sin x =15-cos x ,将其代入②,整理得25cos 2x -5cos x -12=0, 解得cos x =-35,或cos x =45.∵-π2<x <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧cos x =45,sin x =-35,∴sin x -cos x =-75.第3课时 三角函数的诱导公式一~四对于任意角α.问题1:2k π+α(k ∈Z )与α的三角函数之间有什么关系?提示:由于α与2k π+α(k ∈Z )的终边相同,所以三角函数值对应相等.问题2:观察下图,角π-α,π+α,-α的终边与角α的终边之间有什么关系?你能利用它们与单位圆的交点的坐标之间的关系推导出它们的三角函数之间的关系吗?提示:π-α,π+α,-α的终边与α的终边分别关于y 轴,坐标原点,x 轴对称.能.诱导公式角的终边间关系公式公式一终边相同sin(α+2k π)=sin_α(k ∈Z )cos(α+2k π)=cos_α(k ∈Z ) tan(α+2k π)=tan_α(k ∈Z )公式二终边关于x 轴对称sin(-α)=-sin_αcos(-α)=cos_α tan(-α)=-tan_α 公式三终边关于y 轴对称sin(π-α)=sin_αcos(π-α)=-cos_α tan(π-α)=-tan_α 公式四终边关于原点对称sin(π+α)=-sin_αcos(π+α)=-cos_α tan(π+α)=tan_α公式一、二、三、四都叫诱导公式,它们可概括如下:(1)记忆方法:2k π+α,-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,一句话概括:即“函数名不变,符号看象限”.(2)解释:“函数名不变”是指等式两边的三角函数同名;“符号”是指等号右边是正号还是负号;“看象限”是指假设α是锐角,要看原函数名在本公式中角的终边所在象限是取正值还是负值,如sin(π+α),若α看成锐角,则π+α在第三象限,正弦在第三象限取负值,故sin(π+α)=-sin α.[例1] 求下列各三角函数式的值:(1)sin 1 320°;(2)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π6;(3)tan(-945°). [思路点拨] 利用诱导公式进行化简求值.[精解详析] (1)法一:sin 1 320°=sin(3×360°+240°)=sin 240°=sin(180°+60°)=-sin 60°=-32. 法二:sin 1 320°=sin(4×360°-120°)=sin(-120°) =-sin(180°-60°)=-sin 60°=-32. (2)法一:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π6=cos 31π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π+7π6=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π+π6=-cos π6=-32. 法二:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6π+5π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6=-cos π6=-32.(3)tan(-945°)=-tan 945° =-tan(225°+2×360°)=-tan 225°=-tan(180°+45°) =-tan 45°=-1.[一点通] 此问题为已知角求值,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.要准确记忆特殊角的三角函数值.1.tan 690°的值为________.解析:tan 690°=tan(720°-30°)=-tan 30°=-33. 答案:-332.cos 29π6=________.解析:cos 29π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π+5π6=cos 5π6 =cos(⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6=-cos π6=-32.答案:-323.求下列各式的值: (1)sin π4cos 19π6tan 21π4;(2)3sin(-1 200°)tan 19π6-cos 585°tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-37π4.解:(1)原式=sin π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π+7π6tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π+π4=22cos 7π6tan π4 =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π6=22(-cos π6) =-22×32=-64. (2)原式=-3sin(4×360°-240°)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π+π6-cos(360°+225°)⎝ ⎛⎭⎪⎫-tan 37π4=-3sin(-240°)tan π6-cos 45°tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫9π+π4=3×33sin(180°+60°)-22tan π4 =-3×33sin 60°-22=-2+32.[例2] 化简下列各式:(1)cos π+α·sin α+2πsin -α-π·cos -π-α; (2)cos 190°·sin -210°cos -350°·tan -585°. [思路点拨] 利用诱导公式一、二、四将函数值化为α角的三角函数值或锐角的三角函数值,再约分化简.[精解详析] (1)原式=-cos α·sin α-sin α+π·cos π+α=-cos α·sin αsin α·-cos α=1.(2)原式=cos 190°·-sin 210°cos 350°·-tan 585°=cos 180°+10°·sin 180°+30°cos 360°-10°·tan 360°+225°=-cos 10°·-sin 30°cos 10°·tan 225°=sin 30°tan 180°+45°=sin 30°tan 45°=12.[一点通] 三角函数式的化简有如下方法:(1)依据所给式子合理选用诱导公式将所给角的三角函数转化为角α的三角函数. (2)切化弦:一般需将表达式中的切函数转化为弦函数. (3)注意“1”的应用:1=sin 2α+cos 2α=tan π4.4.化简:sin540°+α·cos -αtan α-180°=____________.解析:sin 540°+α·cos -αtan α-180°=sin[360°+180°+α]cos α-tan 180°-α=sin180°+αcos αtan α=-sin αcos αtan α=-sin αcos αcos αsin α=-cos 2α.答案:-cos 2α5.设k 为整数,化简:sin k π-αcos[k -1π-α]sin[k +1π+α]cos k π+α.解:当k 为偶数时,设k =2m (m ∈Z ), 原式=sin 2m π-αcos[2m -1π-α]sin[2m +1π+α]cos 2m π+α=sin -αcos π+αsin π+αcos α=-sin α-cos α-sin αcos α=-1.当k 为奇数时,设k =2m +1(m ∈Z ), 原式=sin 2m π+π-αcos 2m π-αsin[2m +2π+α]cos[2m +1π+α]=sin π-αcos -αsin αcos π+α=sin αcos αsin α-cos α=-1.综上可知,当k 为整数时sin k π-αcos[k -1π-α]sin[k +1π+α]cos k π+α=-1.6.若sin(α-π)=2cos(2π-α),求sin π-α+5cos 2π-α3cos π-α-sin -α的值.解:由sin(α-π)=2cos(2π-α), 得-sin α=2cos α,所以tan α=-2.所以原式=sin α+5cos α-3cos α+sin α=tan α+5-3+tan α=-2+5-3+-2=-35.[例3] 判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=3cos x -1; (2)g (x )=x 3sin x ;(3)h (x )=sin 2(π+x )+cos(π-x )cos(-x )-3. [思路点拨](1)判断函数的定义域是否关于原点对称. (2)通过判断f (-x )与f (x )的关系得出结论. [精解详析] (1)∵x ∈R ,又f (-x )=3cos(-x )-1=3cos x -1=f (x ), ∴f (x )为偶函数. (2)∵x ∈R ,又g (-x )=(-x )3sin(-x )=x 3sin x =g (x ), ∴g (x )为偶函数.(3)∵x ∈R ,h (x )=sin 2x -cos 2x -3, 又h (-x )=sin 2x -cos 2x -3=h (x ), ∴h (x )为偶函数.[一点通] 根据诱导公式可知,正弦函数f (x )=sin x 为奇函数,余弦函数y =cos x 为偶函数,正切函数y =tan x 为奇函数.7.函数y =cos(sin x )的奇偶性为________. 解析:令f (x )=cos(sin x ),则f (-x )=cos[sin(-x )]=cos(-sin x ) =cos(sin x )=f (x ). ∴f (x )为偶函数.答案:偶函数8.若函数f (x )=2cos 3x -sin 2x +π-2cos -x -π+12+2cos 27π+x +cos -x ,(1)求证:y =f (x )是偶函数;(2)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值. 解:(1)证明:∵f (x )=2cos 3x -sin 2x +2cos x +12+2cos 2x +cos x =2cos 3x -1-cos 2x +2cos x +12+2cos 2x +cos x =2cos 3x +cos 2x +2cos x 2+2cos 2x +cos x=cos x 2cos 2x +cos x +22cos 2x +cos x +2=cos x , 即f (x )=cos x ,x ∈R .则f (-x )=cos(-x )=cos x =f (x ), ∴y =f (x )是偶函数. (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=cos π3=12.诱导公式的应用利用诱导公式把任意角的三角函数转化为锐角三角函数的基本步骤是:任意负角的三角函数――→用公式一或二 任意正角的三角函数――→用公式一0~2π的角的三角函数――→用公式三或四锐角三角函数 可以看出,这些步骤体现了把未知问题化归为已知问题的数学思想.可以简单记为“负化正,大化小,化成锐角再求值”.课下能力提升(五)一、填空题1.sin 480°的值等于________. 解析:sin 480°=sin(360°+120°) =sin 120°=sin(180°-60°)=sin 60°=32. 答案:322.化简:cos -αtan 7π+αsin π+α=________.解析:原式=cos α·tan π+αsin π+α=cos αtan α-sin α=sin α-sin α=-1.答案:-13.已知cos(π+α)=-12,3π2<α<2π,则sin(2π-α)的值是________.解析:由cos(π+α)=-12,得cos α=12,又3π2<α<2π,∴sin α=-32, ∴sin(2π-α)=-sin α=32. 答案:324.已知cos(508°-α)=1213,则cos(212°+α)=________.解析:∵cos(508°-α)=1213,∴cos[360°+(148°-α)]=1213,即cos(148°-α)=1213.∴cos(212°+α)=cos[360°-(148°-α)] =cos(148°-α)=1213.答案:12135.设函数f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),其中a ,b ,α,β都是非零实数,且满足f (2 013)=-1,则f (2 014)的值为________.解析:∵f (2 013)=a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β)=-1, ∴f (2 014)=a sin(2 014π+α)+b cos(2 014π+β) =a sin[π+(2 013π+α)]+b cos[π+(2 013π+β)] =-[a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β)]=1. 答案:1 二、解答题 6.求值:(1)cos 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4; (2)sin 420°cos 750°+sin(-690°)cos(-660°). 解:(1)∵cos 25π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+8π=cos π3=12, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4+-4π=tan π4=1,∴cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎪⎫-15π4=12+1=32. (2)原式=sin(60°+360°)cos(30°+2×360°)+sin[30°+(-2)×360°]cos[60°+(-2)×360°]=sin 60°cos 30°+sin 30°cos 60° =32×32+12×12=1. 7.已知sin(3π+θ)=14,求cos π+θcos θ[cos π+θ-1]+cos θ-2πcos θ+2πcos π+θ+cos -θ的值.解:sin(3π+θ)=-sin θ,∴sin θ=-14.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 2 θ=32. 8.已知cos(75°+α)=13,其中α为第三象限角.求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.解:∵cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-13,sin(α-105°)=-sin(105°-α)=-sin[180°-(75°+α)]=-sin(75°+α).又cos(75°+α)=13>0,α为第三象限角,可知角75°+α为第四象限角, 则有sin(75°+α)=-1-cos 275°+α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=-223.∴cos(105°-α)+sin(α-105°)=-13+223=22-13.第4课时 三角函数的诱导公式五~六如图,设角α,π2-α,π2+α的终边分别与单位圆交于P 1,P 2,P 3.问题1:若点P 1的坐标为(x ,y ),那么P 2,P 3的坐标分别是什么? 提示:P 2(y ,x ),P 3(-y ,x ).问题2:你能根据P 1,P 2,P 3的坐标间的关系得出α,π2-α,π2+α的三角函数之间的关系吗?提示:根据三角函数的定义可求出α,π2-α,π2+α的三角函数值,从而可推出它们之间的关系.诱导公式角的终边间关系 公式公式五 角的终边关于y =x 对称sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=cos_α cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin_α 公式六π2+α的终边与π2-α的终边关于y 轴对称 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos_α cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-sin_α诱导公式五~六的巧记方法π2±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,符号看象限”.[例1] 化简:tan 3π-αsin π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α+sin 2π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+αcos 2π+α.[思路点拨] 充分利用诱导公式及同角三角函数的基本关系进行化简. [精解详析] ∵tan(3π-α)=-tan α, sin(π-α)=sin α,sin(2π-α)=-sin α,cos (2π+α)=cos α, sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-α=-cos α,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π-π2-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-sin α, sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+α=-cos α, ∴原式=-tan αsin α-cos α+-sin α-sin α-cos α·cos α=1cos 2α-sin 2αcos 2α=1-sin 2αcos 2α=cos 2αcos 2α=1. [一点通] (1)本题化简主要采用“异角化同角,导名化同名”的解题策略. (2)注意同角三角函数关系的应用,如sin 2α+cos 2α=1,tan α=sin αcos α等.1.化简sin(π+α)·cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+α+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·cos(π+α)=________.解析:原式=(-sin α)·sin α+cos α·(-cos α) =-(sin 2α+cos 2α)=-1. 答案:-12.化简:sin π-α·cos π+α·co s ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+αcos 3π-α·sin 3π+α·si n ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2-α=________.解析:原式=sin α·-cos α·sin α-cos α·-sin α·cos α=-tan α.答案:-tan α3.已知α为第三象限角,f (α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+αtan π-αtan -α-πsin -α-π.(1)化简f (α);(2)若cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-3π2=15,求f (α)的值. 解:(1)f (α)=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α·co s ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α-tan αtan π+α·sin π+α=-cos α·⎣⎢⎡⎦⎥⎤-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·-tan αtan α·-sin α=cos α·sin α-sin α=-cos α.(2)由于cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=-sin α=15,所以sin α=-15.又α是第三象限角, 所以cos α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-152=-265,故f (α)=-cos α=265.[例2]若sinα=55,求cos3π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2+α-1+sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2-αcos 3π+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2+α的值.[思路点拨] 可利用诱导公式首先把所求式进行化简,使化简的结果与已知条件sin α=55建立联系,最后求得数值. [精解详析]cos 3π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2+α-1+sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2-αcos 3π+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2+α=cos[2π+π-α]cos α⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π+π2+α-1+sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos π+αsin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α-sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-cos αcos α-cos α-1+cos α-cos αcos α+cos α=11+cos α+11-cos α=2sin 2α. ∵sin α=55,∴2sin 2α=10. 即原式=10.[一点通] (1)利用公式五、六化简时一定要注意符号的准确性及名称的变化. (2)求值时整体把握角与角之间的相互关系及恒等变形,这是常用的解题策略.4.若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=12,则sin(3π-α)=________.解析:∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=12,∴-sin α=12,即sin α=-12.∴sin(3π-α)=sin(π-α)=sin α=-12.答案:-125.已知sin 2π+θtan π+θtan 3π-θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θtan -π-θ=1,求3sin 2θ+3sin θ cos θ+2cos 2θ的值. 解:∵sin 2π+θtan π+θtan 3π-θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θtan -π-θ=sin θtan θtan π-θ-sin θtan π+θ=-sin θtan 2θ-sin θtan θ =tan θ=1. ∴3sin 2θ+3sin θ cos θ+2cos 2θ=3sin 2θ+3cos 2θsin 2θ+3sin θcos θ+2cos 2θ =3tan 2θ+3tan 2θ+3tan θ+2 =3+31+3+2=1.6.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=33,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-α的值.解:因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α =-33, sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=33.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-α=-33+33=0.[例3] 求证: tan2π-αsin -2π-αcos 6π-αsin ⎝⎛⎭⎪⎫α+3π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=-tan α.[思路点拨] 解答本题可直接把左边利用诱导公式进行化简推出右边. [精解详析]左边=tan -α·sin -α·cos -αsin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α·co s ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=-tan α·-sin α·cos αsin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin 2α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin 2α-cos α·sin α=-sin αcos α =-tan α=右边. ∴原等式成立.[一点通] 利用诱导公式证明等式问题,关键在于公式的灵活运用,其主要思路是利用诱导公式化同角后,利用同角三角函数关系进行化简证明,可从左边推得右边,也可从右边推得左边.7.已知△ABC 的三个内角分别为A ,B ,C ,求证:sinB +C2=cos A2. 证明:∵A +B +C =π,∴B +C =π-A . ∴B +C 2=π2-A2∴sinB +C2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-A 2=cos A 2.8.求证:2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-3π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π2-11-2sin 2π+θ=tan 9π+θ+1tan π+θ-1. 证明:左边=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-θ·-sin θ-11-2sin 2θ=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θsin θ-11-2sin 2θ=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θsin θ-11-2sin 2θ=-2cos θsin θ-1cos 2θ+sin 2θ-2sin 2θ =sin θ+cos θ2sin 2θ-cos 2θ=sin θ+cos θsin θ-cos θ.右边=tan 9π+θ+1tan π+θ-1=tan θ+1tan θ-1=sin θ+cos θsin θ-cos θ.∴左边=右边,故原式成立.1.利用诱导公式解决条件求值问题的基本思路 化简条件三角代数式的常见思路有:(1)若条件简单,结论复杂,可从化简结论入手,用上条件; (2)若条件复杂,结论简单,可从化简条件入手,转化出结论的形式; (3)若条件、结论都比较复杂,可同时化简它们,直到找出它们间的联系为止. 2.利用诱导公式证明三角恒等式(1)三角函数式证明的过程也是化简的过程,它是一个经历多次化归,由负角变正角,由大角变小角,一直变到0°~90°角的过程.对同一角的化归方式可以多种多样.(2)证明条件等式,一般有两种方法:一是从被证等式一边推向另一边的适当时候,将条件代入,推出被证式的另一边,这种方法称作代入法;二是直接将条件等式变形,变形为被证的等式,这种方法称作推出法.课下能力提升(六)一、填空题1.化简cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫52π+α·sin(α-π)·cos(2π-α)的结果为________.解析:原式=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π+π2+α·(-sin α)·cos(-α)=sin αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·(-sin α)·cos α=sin αcos α·(-sin α)·cos α =-sin 2α. 答案:-sin 2α2.已知tan θ=2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos π-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ-sin π-θ=________.解析:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos π-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ-sin π-θ=cos θ+cos θcos θ-sin θ=2cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.答案:-2。
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1.2.2 同角三角函数关系课时目标1.理解同角三角函数的基本关系式.2.会运用平方关系和商的关系进行化简、求值和证明.1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:________________.(2)商数关系:________________(α≠kπ+错误!,k∈Z)2.同角三角函数基本关系式的变形(1)sin2α+cos2α=1的变形公式:sin2α=________;cos2α=________;(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)tan α=错误!的变形公式:sin α=____________;cos α=____________。
一、填空题1.化简sin2α+cos4α+sin2αcos2α的结果是________.2.已知α是第四象限角,tan α=-错误!,则sin α=______。
3.若sin α+sin2α=1,,则cos2α+cos4α=________。
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1.2。
1 任意角的三角函数(一)课时目标1.借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)定义.2。
熟记正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号.1.任意角三角函数的定义设角α终边上任意一点的坐标为(x,y),它与原点的距离为r,则sin α=________,cos α=________,tan α=________。
2.正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号一、填空题1.若角α的终边过点P(5,-12),则sin α+cos α=________.2.点A(x,y)是300°角终边上异于原点的一点,则错误!的值为________.3.若sin α〈0且tan α〉0,则α是第____象限角.4.角α的终边经过点P(-b,4)且cos α=-错误!,则b的值为________.5.已知x为终边不在坐标轴上的角,则函数f(x)=错误!+错误!+错误!的值域是________.6.α是第一象限角,P(x,错误!)为其终边上一点且cos α=错误!x,则x=________。
7.已知α终边经过点(3a-9,a+2),且sin α〉0,cos α≤0,则a的取值范围为________.8.代数式:sin 2cos 3tan 4的符号是________.9.已知点P错误!落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.10.若角α的终边与直线y=3x重合且sin α〈0,又P(m,n)是α终边上一点,且OP =错误!,则m-n=________.二、解答题11.确定下列各式的符号:(1)tan 120°·sin 273°;(2)错误!;(3)sin 错误!·cos 错误!·tan 错误!π。
1.2.2 同角三角函数关系1.理解同角三角函数的两种基本关系.2.了解同角三角函数的基本关系的常见变形形式.3.学会应用同角三角函数的基本关系化简、求值与证明.同角三角函数的基本关系式1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)对任意角α,sin 24α+cos 24α=1都成立.( ) (2)对任意角α,sinα2cosα2=tan α2都成立.( )(3)对任意的角α,β有sin 2α+cos 2β=1.( ) (4)sin 2α与sin α2所表达的意义相同.( )解析:(1)正确.当角α∈R 时,sin 24α+cos 24α=1都成立,所以正确.(2)错误.当α2=k π+π2,k ∈Z ,即α=2k π+π,k ∈Z 时,tan α2没意义,故sinα2cosα2=tanα2不成立,所以错误.(3)错误.当α=π2,β=0时,sin 2α+cos 2β≠1,故此说法是错误的.(4)错误.sin 2α是(sin α)2的缩写,表示角α的正弦的平方,sin α2表示角α2的正弦,故两者意义不同,此说法是错误的.答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×2.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,则cos α等于( )A .45B .-45C .-17D .35答案:B3.化简:(1+tan 2 α)·cos 2α等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .2答案:C4.已知tan α=1,则2sin α-cos αsin α+cos α=________.解析:原式=2tan α-1tan α+1=2-11+1=12.答案:12已知一个三角函数值求其他三角函数值已知cos α=-35,求sin α,tan α的值.【解】 因为cos α<0且cos α≠-1, 所以α是第二或第三象限角. 所以当α为第二象限角时, sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=45, tan α=sin αcos α=-43.当α为第三象限角时, sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352= -45,tan α=sin αcos α=43.已知角α的某一三角函数值,求角α的其余三角函数值时,要注意公式的合理选择;若角所在的象限已经确定,求另两种三角函数值时,只有一组结果;若角所在的象限不确定,应分类讨论.1.(1)已知α是第二象限角,且tan α=-724,则cos α=________.(2)已知sin θ=a (a ≠0),且tan θ>0,求cos θ、tan θ. 解:(1)因为α是第二象限角, 故sin α>0,cos α<0, 又tan α=-724,所以sin αcos α=-724,又sin 2α+cos 2α=1,解得cos α=-2425.故填-2425.(2)因为tan θ>0,则θ在第一、三象限,所以a ≠±1. ①若θ在第一象限,sin θ=a >0,且a ≠1时, cos θ=1-sin 2θ=1-a 2. 所以tan θ=sin θcos θ=a1-a2. ②若θ在第三象限,sin θ=a <0,且a ≠-1时, cos θ=-1-sin 2θ=-1-a 2. 所以tan θ=sin θcos θ=-a1-a2. 利用同角三角函数关系化简化简下列各式: (1)1-2sin 10°cos 10°sin 10°-1-sin 210°; (2)1-sin α1+sin α+1+sin α1-sin α,其中sin αtan α<0.【解】 (1)1-2sin 10°cos 10°sin 10°-1-sin 210° =(cos 10°-sin 10°)2sin 10°-cos 210°=|cos 10°-sin 10°|sin 10°-cos 10°=cos 10°-sin 10°sin 10°-cos 10°=-1. (2)由于sin αtan α<0,则sin α,tan α异号, 所以α是第二、三象限角,所以cos α<0.所以1-sin α1+sin α+1+sin α1-sin α=(1-sin α)21-sin 2α+ (1+sin α)21-sin 2α=|1-sin α||cos α|+|1+sin α||cos α|=1-sin α+1+sin α-cos α=-2cos α.(1)三角函数式的化简过程中常用的方法①化切为弦,即把非正弦、非余弦的函数都化成正弦、余弦函数,从而减少函数名称,达到化简的目的.②对于含有根号的,常把根号下式子化成完全平方式,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.(2)对三角函数式化简的原则 ①使三角函数式的次数尽量低. ②使式中的项数尽量少. ③使三角函数的种类尽量少. ④使式中的分母尽量不含有三角函数. ⑤使式中尽量不含有根号和绝对值符号.⑥能求值的要求出具体的值,否则就用三角函数式来表示.2.化简:1-sin 4x -cos 4x1-sin 6x -cos 6x.解:原式=1-[(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x cos 2x ]1-(sin 2x +cos 2x )(sin 4x +cos 4x -sin 2x cos 2x ) =1-1+2sin 2x cos 2x1-[(sin 2x +cos 2x )2-3sin 2x cos 2x ] =2sin 2x cos 2x 3sin 2x cos 2x =23. 利用同角三角函数关系式证明求证:(1)1+tan 2α=1cos 2α;(2)sin α1-cos α=1+cos αsin α. 【证明】 证明:(1)因为1+tan 2α=1+sin 2αcos 2α= cos 2α+sin 2αcos 2α=1cos 2α, 所以原式成立.(2)法一:由sin α≠0知,cos α≠-1, 所以1+cos α≠0.于是左边=sin α(1+cos α)(1-cos α)(1+cos α)=sin α(1+cos α)1-cos 2α=sin α(1+cos α)sin 2α=1+cos αsin α=右边. 所以原式成立.法二:因为sin 2α+cos 2α=1,所以sin 2α=1-cos 2α, 即sin 2α=(1-cos α)(1+cos α). 因为1-cos α≠0,sin α≠0, 所以sin α1-cos α=1+cos αsin α.证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边,遵循由繁到简的原则. (2)证明左右两边等于同一个式子.(3)证明左边减去右边等于零或左、右两边之比等于1.(4)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立.3.(1)求证:1-2sin x cos x cos 2x -sin 2x =1-tan x1+tan x. (2)求证:tan αsin αtan α-sin α=tan α+sin αtan αsin α.证明:(1)左边=sin 2x -2sin x cos x +cos 2xcos 2x -sin 2x=tan 2x -2tan x +11-tan 2x=(tan x -1)2(1-tan x )(1+tan x )=1-tan x1+tan x =右边. 所以原式成立.(2)因为右边=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, 所以原等式成立.1.同角三角函数的基本关系式揭示了“同角不同名”的三角函数的运算规律,这里,“同角”有两层含义:一是“角相同”,二是对“任意”一个角(在使函数有意义的前提下).关系式成立与角的表达形式无关,如sin 23α+cos 23α=1.2.在使用同角三角函数关系式时要注意使式子有意义,如式子tan 90°=sin 90°cos 90°不成立.3.注意公式的变形,如sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α,sin α=cos αtan α,cosα=sin αtan α等. 4.在应用平方关系式求sin α或cos α时,其正负号是由角α所在的象限决定的,不可凭空想象.已知sin α+cos α=13,其中0<α<π,求sin α-cos α的值.【解】 因为sin α+cos α=13,所以(sin α+cos α)2=19,可得:sin α·cos α=-49.因为0<α<π,且sin α·cos α<0,所以sin α>0,cos α<0.所以sin α-cos α>0, 又(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=179,所以sin α-cos α=173.(1)在处得到sin α·cos α<0,为判断sin α,cos α的具体符号提供了条件,是解答本题的关键;若没有判断出处的关系式,则下一步利用平方关系求解sin α-cos α的值时,可能会出现两个,是解答本题的易失分点;若前边的符号问题都正确,但在处书写不正确,没有考虑前面的符号而出现sin α-cos α=±173,则是解答本题的又一易失分点. (2)在解题过程中要充分利用题中的条件,判断出所求的三角函数式的符号.1.已知sin α=23,tan α=255,则cos α=( )A .13 B .53 C .73D .55解析:选B .因为tan α=sin αcos α,所以cos α=sin αtan α=23255=53.2.化简:⎝⎛⎭⎪⎫1sin α+1tan α(1-cos α)=( )A .sin αB .cos αC .1+sin αD .1+cos α解析:选A .⎝⎛⎭⎪⎫1sin α+1tan α(1-cos α)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin α+cos αsin α(1-cos α)=1-cos 2αsin α=sin α. 3.已知cos θ=35,且3π2<θ<2π,那么tan θ的值为________.解析:因为θ为第四象限角, 所以tan θ<0,sin θ<0,sin θ=-1-cos 2θ=-45,所以tan θ=sin θcos θ=-43.答案:-434.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,所以cos α=-35,sin α=-45.[学生用书P83(单独成册)])[A 基础达标]1.若cos α=13,则(1+sin α)(1-sin α)等于( )A .13B .19C .223D .89解析:选B .原式=1-sin 2α=cos 2α=19,故选B .2.若α是第四象限角,tan α=-512,则sin α=( )A .15B .-14C .513D .-513解析:选D .因为tan α=sin αcos α=-512,sin 2α+cos 2α=1,所以sin α=±513.因为α是第四象限角,所以sin α=-513.3.已知θ是第三象限角,且sin 4θ+cos 4θ=59,则sin θcos θ的值为( )A .23B .-23C .13D .-13解析:选A .由sin 4θ+cos 4θ=59,得(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=59,所以sin 2θcos 2θ=29.因为θ是第三象限角,所以sin θ<0,cos θ<0,所以sin θcos θ=23. 4.如果tan θ=2,那么1+sin θcos θ=( ) A .73 B .75 C .54D .53解析:选B .法一:1+sin θcos θ=1+sin θcos θ1=sin 2θ+cos 2θ+sin θcos θsin 2θ+cos 2θ =tan 2θ+tan θ+1tan 2θ+1, 又tan θ=2,所以1+sin θcos θ=22+2+122+1=75.法二:tan θ=2,即sin θ=2cos θ, 又sin 2θ+cos 2θ=1, 所以(2cos θ)2+cos 2θ=1, 所以cos 2θ=15.又tan θ=2>0,所以θ为第一或第三象限角. 当θ为第一象限角时,cos θ=55,此时sin θ=1-cos 2θ=255,则1+sin θcos θ=1+255×55=75;当θ为第三象限角时,cos θ=-55, 此时sin θ=-1-cos 2θ=-255,则1+sin θcos θ=1+(-255)×(-55)=75.5.若cos α+2sin α=-5,则tan α=( ) A .12 B .2C .-12D .-2解析:选B .由⎩⎨⎧cos α+2sin α=-5,sin 2α+cos 2α=1得(5sin α+2)2=0. 所以sin α=-255,cos α=-55.所以tan α=2.6.已知tan α=m ⎝⎛⎭⎪⎫π<α<3π2,则sin α=________.解析:因为tan α=m ,所以sin 2αcos 2α=m 2,又sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=1m 2+1,sin 2α=m 2m 2+1.又因为π<α<3π2,所以tan α>0,即m >0.因而sin α=-mm 2+1. 答案:-m1+m27.已知sin α-cos αsin α+cos α=2,则sin αcos α的值为________.解析:由sin α-cos αsin α+cos α=2,等式左边的分子分母同除以cos α,得tan α-1tan α+1=2,所以tanα=-3,所以sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=-310. 答案:-310 8.已知α是第二象限角,则sin α1-cos 2 α+21-sin 2 αcos α=________. 解析:因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以sin α1-cos 2α+21-sin 2αcos α=sin αsin α+-2cos αcos α=-1. 答案:-19.化简:sin 2x sin x -cos x -sin x +cos x tan 2x -1. 解:原式=sin 2x sin x -cos x -sin x +cos x sin 2xcos 2x-1 =sin 2x sin x -cos x -cos 2x (sin x +cos x )sin 2x -cos 2x=sin 2x -cos 2x sin x -cos x=sin x +cos x . 10.已知tan α=2,求下列各式的值:(1)2sin 2α-3cos 2α4sin 2α-9cos 2α; (2)sin 2α-3sin αcos α+1.解:(1)因为tan α=2,所以cos α≠0.所以2sin 2α-3cos 2α4sin 2α-9cos 2α=2tan 2α-34tan 2α-9 =2×22-34×22-9=57. (2)因为tan α=2,所以cos α≠0.所以sin 2α-3sin αcos α+1=sin 2α-3sin αcos α+(sin 2α+cos 2α)=2sin 2α-3sin αcos α+cos 2α=2sin 2α-3sin αcos α+cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α-3tan α+1tan 2α+1=2×22-3×2+122+1=35. [B 能力提升]1.若△ABC 的内角A 满足sin A cos A =13,则sin A +cos A 的值为( ) A .153 B .-153 C .53 D .-53解析:选A .因为A 为△ABC 的内角,且sin A cos A =13>0,所以A 为锐角,所以sin A +cos A >0.又1+2sin A cos A =1+23,即(sin A +cos A )2=53,所以sin A +cos A =153. 2.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ=________.解析:因为tan θ=2,所以cos θ≠0,则原式可化为sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=sin 2θcos 2θ+sin θcos θcos 2θ-2cos 2θcos 2θsin 2θcos 2θ+cos 2θcos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1=22+2-222+1=45. 答案:453.已知2sin θ-cos θ=1,3cos θ-2sin θ=a ,记数a 形成的集合为A ,若x ∈A ,y ∈A ,则以点P (x ,y )为顶点的平面图形是什么图形?解:联立⎩⎪⎨⎪⎧2sin θ-cos θ=1,sin 2θ+cos 2θ=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=0,cos θ=-1,或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=45,cos θ=35.所以a =3cos θ-2sin θ=-3或15,即A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-3,15.因此,点P (x ,y )可以是P 1(-3,-3),P 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,15,P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫15,15,P 4⎝ ⎛⎭⎪⎫15,-3.经分析知,这四个点构成一个正方形.4.(选做题)已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根分别为sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin θ1-1tan θ+cosθ1-tan θ的值;(2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值.解:由根与系数的关系,可得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=3+12,①sin θ·cos θ=m2,②Δ=4+23-8m ≥0.③(1)sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ=sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ=3+12.(2)由①平方,得1+2sin θcos θ=2+32,所以sin θcos θ=34.又由②,得m 2=34,所以m =32,由③,得m ≤2+34, 所以m =32符合题意; (3)当m =32时,原方程变为2x 2-(3+1)x +32=0,解得x 1=32,x 2=12. 所以⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=32,cos θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=32,sin θ=12. 又因为θ∈(0,2π),所以θ=π3或π6.。
高中数学 第1章 三角函数 任意角的三角函数成长训练 苏教版必
修4
夯基达标
1.角α的终边上有一点P (a,a ),(a∈R 且a≠0),则cosα的值是( ) A.22 22 C.±22 解析:∵x=a,y=a,∴r=||222a a a =
+, a >0时,cosα=a a r x 2==2
2; a <0时,cosα=
a a r x 2-==-22. ∴cosα=±2
2. 答案:C 2.下列函数中与函数y=tanα有相同定义域的个数是( ) ①y=αcot 1 ②y=secα ③y=cscα ④y=1-α
αcos sin 1- .2 C 解析:要使y=tanα=
x y 有意义,只需角α的终边上异于原点的P (x ,y )的横坐标x≠0,显然函数②④与之相同,故选B.
答案:B
3.已知|cosθ|=cosθ,|tanθ|=-tanθ,则2
θ( ) A.第二、四象限 B.第一、三象限
C.第二、四象限或x 轴上
D.第一、三象限或x 轴上
解析:由已知得⎩⎨⎧≤≥,
0tan ,0cos θθ
∴2kπ+<θ≤2kπ+2π,k∈Z .
∴kπ+43π<2
θ≤kπ+π,k∈Z . 答案:C
4.已知P (x,4)是角θ终边上一点且tanθ=-
52,则x 的值为( ) B.54 51
解析:由任意角的三角函数的定义知tanθ=
524-==x x y ,∴x=-10. 答案:C
5.当α≠2πk (k∈Z )时,M=α
αααcot cos tan sin ++的取值为( ) ≥0 >0 C.m <0 时正时负
解析:因为α≠
2πk (k∈Z ),所以角α的终边不落在坐标轴上.由任意角的三角函数的定义,知sinα=r
y , cosα=r x ,tanα=x y ,cotα=y x , 原式=)()(22y r x x r y y
x r
x x y r y ++=++>0. 答案:B 6.已知cosα=m,0<|m|<1,且tanα=m
m 2
1-,则α在( ) A.第一或第二象限 B.第三或第四象限
C.第一或第四象限
D.第二或第三象限
解析:因cosα=m,0<|m|<1,所以角α的终边不会落在坐标轴上,又因为21m ->0,所以cosα与tanα同号.所以角α的终边在第一或第二象限.
答案:A
7.若角α的终边过点P (3cosθ,-4cosθ)(θ为第二象限角),则sinα=_______________. 解析:因为x=3cosθ,y=4cosθ,
∴r=22)cos 4()cos 3(θθ-+=5|cosθ|=-5cosθ.
∴sinα=
θθcos 5cos 4--=r y =54. 答案:5
4 8.若tanθ=-2,则sin 2θ-sinθcosθ+2=____________.
解析:因为tanθ=
x y =-2,所以y=-2x, r 2=x 2+y 2=5x 2,sin 2θ-sinθcosθ+2
=(r y )2-r y ·r x +2=5162562622422222222=+=+=++x x r x r x r x .
答案:5
16 9.求函数f(x)= 求函数f(x)=x x x cos )
9lg(sin 2-+的定义域.
解析:要使函数有意义,须⎪⎩
⎪⎨⎧>>-≥.0cos ,09,0sin 2x x x
解之得⎪⎩⎪⎨⎧<<-+<≤.
33,222x k x k πππ
取k=0.得定义域为{x|0≤x<
2
π}. 10.角α的终边上存在一点P (m 54-,m 53),且α
αtan cos <0<0,求sina+cosα的值. 解析:∵0tan cos <αα,又m 54-与m 53异号, 所以α是第四象限角,所以m <0. ∴r=.1|1|)53()54(22m
m m m -==+- ∴sinα=
53-=r y ,cosα=5
4. ∴sinα+cosα=-515453=+. 走近高考
11.(2004辽宁高考)若cosθ>0,且sin2θ<0,则角θ的终边所在的象限是( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:sin2θ<0,∴2kπ+π<2θ<2kπ+2π.
∴kπ+2
π<θ<kπ+π.θ在二、四象限. 又由cosθ>0得θ为第一、四象限角.
∴θ为第四象限角.
答案:D
12.(经典回放)已知点P (tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第__________象限.
解析:因为点P (tanα,cosα)是第三象限角.
所以⎩
⎨⎧<<)2.(0cos )1(,0tan αα 由①得α在二、四象限,由②得α在二、三象限,所以α为第二象限角.
答案:二。