三角函数的诱导公式(一)
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三角函数的诱导公式(一)[学习目标] 1.了解三角函数的诱导公式的意义和作用.2.理解诱导公式的推导过程.3.能运用有关诱导公式解决一些三角函数的求值、化简和证明问题.知识点一 诱导公式一~四(1)公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos α, tan(α+2k π)=tan α,其中k ∈Z .(2)公式二:sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α, tan(π+α)=tan α.(3)公式三:sin(-α)=-sin α,cos(-α)=cos α, tan(-α)=-tan α.(4)公式四:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos α, tan(π-α)=-tan α.思考1 任意角α与π+α,-α,π-α的终边之间有怎样的对称关系?思考2 设任意角α的终边与单位圆交于点P (x 0,y 0),分别写出π+α,-α,π-α的终边与单位圆的交点坐标. 知识点二 诱导公式的记忆2k π+α(k ∈Z ),π+α,π-α,-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.简记为“函数名不变,符号看象限”. 思考 你能用简洁的语言概括一下诱导公式一~四的作用吗?题型一 给角求值例1 求下列各三角函数值.(1)sin(-83π); (2)cos 196π; (3)sin[(2n +1)π-23π].解 (1)sin(-83π)=-sin 83π=-sin(2π+23π)=-sin 23π=-sin(π-π3)=-sin π3=-32.(2)cos 196π=cos(2π+76π)=cos(π+π6)=-cos π6=-32.(3)sin[(2n +1)π-23π]=sin[2n π+(π-23π)]=sin π3=32.跟踪训练1 求下列三角函数值.(1)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-436π; (2)cos 296π; (3)tan(-855°).解 (1)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-436π=-sin 436π=-sin(6π+76π) =-sin 76π=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π6=sin π6=12; (2)cos 296π=cos(4π+56π)=cos 56π=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6=-cos π6=-32;(3)tan(-855°)=-tan 855° =-tan(2×360°+135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=tan 45°=1. 题型二 给值求值问题例2 已知cos(α-75°)=-13,且α为第四象限角,求sin(105°+α)的值.解 ∵cos(α-75°)=-13<0,且α为第四象限角,∴α-75°是第三象限角. ∴sin(α-75°)=-1-cos 2α-75°=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-132=-223.∴sin(105°+α)=sin []180°+α-75°=-sin(α-75°)=223.跟踪训练2 已知cos(π+α)=-35,π<α<2π,求sin(α-3π)+cos(α-π)的值.解 ∵cos(π+α)=-cos α=-35,∴cos α=35,∵π<α<2π,∴3π2<α<2π,∴sin α=-45.∴sin(α-3π)+cos(α-π)=-sin(3π-α)+cos(π-α) =-sin(π-α)+(-cos α)=-sin α-cos α=-(sin α+cos α)=-⎝ ⎛⎭⎪⎫-45+35=15.题型三 三角函数式的化简 例3 化简下列各式. (1)tan 2π-αsin -2π-αcos 6π-αcos α-πsin 5π-α;(2)1+2sin 290°cos 430°sin 250°+cos 790°.解 (1)原式=sin 2π-αcos 2π-α·sin -αcos -αcos π-αsin π-α=-sin α-sin αcos αcos α-cos αsin α=-sin αcos α=-tan α. (2)原式=1+2sin 360°-70°cos 360°+70°sin 180°+70°+cos 720°+70°=1-2sin 70°cos 70°-sin 70°+cos 70°=|cos 70°-sin 70°|cos 70°-sin 70°=sin 70°-cos 70°cos 70°-sin 70°=-1.跟踪训练3 化简:(1)sin540°+α·cos -αtan α-180°;(2)cos θ+4π·cos 2θ+π·sin 2θ+3πsin θ-4πsin 5π+θcos 2-π+θ.解 (1)原式=sin[360°+180°+α]·cos α-tan 180°-α=sin 180°+αcos αtan α=-sin αcos αsin αcos α=-cos 2α.(2)原式=cos θ·cos 2θ·sin 2θsin θ·-sin θ·cos 2θ =-cos θ.分类讨论思想在三角函数中的应用例4 证明:2sin α+n πcos α-n πsin α+n π+sin α-n π=(-1)ncos α,n ∈Z .证明 当n 为偶数时,令n =2k ,k ∈Z , 左边=2sin α+2k πcos α-2k πsin α+2k π+sin α-2k π=2sin αcos αsin α+sin α=2sin αcos α2sin α=cos α.右边=(-1)2kcos α=cos α, ∴左边=右边.当n 为奇数时,令n =2k -1,k ∈Z ,左边=2sin α+2k π-πcos α-2k π+πsin α+2k π-π+sin α-2k π+π=2sin α-πcos α+πsin α-π+sin α+π =2-sin α-cos α-sin α+-sin α=2sin αcos α-2sin α=-cos α.右边=(-1)2k -1cos α=-cos α,∴左边=右边.综上所述,2sin α+n πcos α-n πsin α+n π+sin α-n π=(-1)ncos α,n ∈Z 成立.1.sin 585°的值为( ) A .-22 B.22 C .-32 D.322.cos(-16π3)+sin(-16π3)的值为( )A .-1+32B.1-32 C.3-12D.3+123.记cos(-80°)=k ,那么tan 100°等于( ) A.1-k2k B .-1-k2k C.k1-k2D .-k1-k24.化简:cos 180°+αsin α+360°sin -α-180°cos -180°-α.一、选择题1.cos 600°的值为( ) A.32 B.12 C .-32 D .-122.sin 2(π+α)-cos(π+α)cos(-α)+1的值为( ) A .1 B .2sin 2α C .0 D .2 3.已知cos(α-π)=-513,且α是第四象限角,则sin α等于( )A .-1213 B.1213 C.512 D .±12134.若sin(-110°)=a ,则tan 70°等于( ) A.a1-a2B.-a1-a2C.a1+a2D.-a 1+a25.tan(5π+α)=m ,则sin α-3π+cos π-αsin -α-cos π+α的值为( )A.m +1m -1 B.m -1m +1C .-1D .1 6.若sin(π-α)=log 8 14,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则cos(π+α)的值为( )A.53 B .-53 C .±53D .以上都不对 二、填空题7.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=33,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-θ= .8.若cos(π+α)=-12,32π<α<2π,则sin(α-2π)= .9.cos -585°sin 585°+sin -570°的值等于 .10.已知函数f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),且f (4)=3,则f (2 017)的值为 . 三、解答题 11.化简下列各式.(1)sin(-193π)cos 76π; (2)sin(-960°)cos 1 470°-cos(-240°)sin(-210°).12.若cos(α-π)=-23,求sin α-2π+sin -α-3πcos α-3πcos π-α-cos -π-αcos α-4π的值.当堂检测答案:1.答案 A解析 sin 585°=sin(360°+225°)=sin(180°+45°) =-sin 45°=-22. 2.答案 C解析 原式=cos 16π3-sin 16π3=cos 4π3-sin 4π3=-cos π3+sin π3=3-12.3.答案 B解析 ∵cos(-80°)=k ,∴cos 80°=k , ∴sin 80°=1-k 2. ∴tan 80°=1-k2k.∴tan 100°=-tan 80°=-1-k2k.4.化简:cos 180°+αsin α+360°sin -α-180°cos -180°-α.解 原式=-cos α·sin α[-sin α+180°]·cos 180°+α=sin αcos αsin α+180°cos 180°+α =sin αcos α-sin α-cos α=1.课时精炼答案一、选择题 1.答案 D解析 cos 600°=cos(360°+240°)=cos 240° =cos(180°+60°)=-cos 60°=-12.2.答案 D解析 原式=(-sin α)2+cos αcos(-α)+1 =sin 2α+cos 2α+1=2. 3.答案 A解析 ∵cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-513,∴cos α=513,又α是第四象限角,∴sin α<0,则sin α=-1-cos 2α=-1213.4.答案 B解析 ∵sin(-110°)=-sin 110°=-sin(180°-70°) =-sin 70°=a ,∴sin 70°=-a , ∴cos 70°=1--a2=1-a 2,∴tan 70°=sin 70°cos 70°=-a1-a 2. 5.答案 A解析 原式=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=m +1m -1.6.答案 B解析 ∵sin(π-α)=sin α=log 232-2=-23,∴cos(π+α)=-cos α=-1-sin 2α =-1-49=-53. 二、填空题 7.答案 -33解析 cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=-33.8.答案 -32解析 由cos(π+α)=-12,得cos α=12,故sin(α-2π)=sin α=-1-cos 2α=-1-122=-32(α为第四象限角). 9.答案2+2解析 原式=cos 360°+225°sin 360°+225°-sin 360°+210°=cos 225°sin 225°-sin 210°=-cos 45°sin 180°+45°-sin 180°+30°=-22-22+12=2+2.10.答案 -3解析 ∵f (4)=a sin(4π+α)+b cos(4π+β) =a sin α+b cos β=3,∴f (2 017)=a sin(2 017π+α)+b cos(2 017π+β) =a sin(π+α)+b cos(π+β)=-a sin α-b cos β =-3. 三、解答题11.解 (1)sin(-193π)cos 76π=-sin(6π+π3)cos(π+π6)=sin π3cos π6=34.(2)sin(-960°)cos 1 470°-cos 240°sin(-210°) =-sin(180°+60°+2×360°)cos(30°+4×360°) +cos(180°+60°)sin(180°+30°) =sin 60°cos 30°+cos 60°sin 30°=1.12.解 原式=-sin 2π-α-sin 3π+αcos 3π-α-cos α--cos αcos α=sin α-sin αcos α-cos α+cos 2α=sin α1-cos α-cos α1-cos α=-tan α. ∵cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-23,∴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=23,sin α=1-cos 2α=53,∴tan α=sin αcos α=52, ∴原式=-52. 当α为第四象限角时,cos α=23,sin α=-1-cos 2α=-53, ∴tan α=sin αcos α=-52,∴原式=52.综上,原式=±52.。