高一数学 第15讲 诱导公式 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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高一数学 第15讲 诱导公式 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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第十五讲 诱导公式
【考试要求】

借助单位圆的对称性,利用定义推导出诱导公式( , 的正弦、余弦、正切).
2
【知识梳理】
三角函数的诱导公式
公式 一 二 三 四 五 六
π π
角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α
2 2
正弦 sin α -sin α -sin α sin α cos α cos α
余弦 cos α -cos α cos α -cos α sin α -sin α
正切 tan α tan α -tan α -tan α
口诀 奇变偶不变,符号看象限
【基础自测】
1 1.若 sin(π+α)= ,则 sin α= .
3
1
答案 -
3
解析 sin(π+α) 1=-sin α= ,
3
1
∴sin α=- .
3
2.已知 tan α=6,则 tan(-α)= .
答案 -6
3.若 cos A 1 = ,那么 sin ( A)= .
2 2
1
答案
2
3
4.已知 sin α 3= ,α为第二象限角,则 cos ( )= .
5 2
3
答案 -
5
5.sin 585°= .
2
答案 -
2
解析 sin 585°=sin(360°+180°+45°)
=-sin 45° 2=- .
2
6.若α+β π= 且 sin α 1= ,则 cos β= .
2 5
1
答案
5
π π
解析 因为α+β= ,所以β= -α,
2 2
π
-α
所以 cos β=cos 2 1=sin α= .
5
【典型例题】
题型一 给角求值
1.求值:
31
(1)cos ( ); (2)sin 1 320°.
6
31 -6π 5π+
解 (1)cos ( )=cos 6 =cos 5π
6 6
π π- π 3
=cos 6 =-cos =- .
6 2
(2)sin 1 320°=sin(3×360°+240°)=sin 240°
=sin(180°+60°)=-sin 60° 3=- .
2
练习 1
2 sin 5π tan 7π
2
. + -cos ( )= .
6 4 3
答案 0
π π- 2π π-
解析 原式=sin 6 +tan 4 -cos 2π
3
π π
π - π-
=sin +tan 4 -cos 3
6
π
=sin -tan π+cos π 1 1= -1+ =0.
6 4 3 2 2
题型二 给值(式)求值
3 (1)cos -α tan 7π+α .化简: ;
sin π-α
(2) sin 1 440°+α ·cos α-1 080° .
cos -180°-α ·sin -α-180°
(1)cos -α tan 7π+α cos αtan π+α 解 =
sin π-α sin α
cos α·tan α sin α
= = =1.
sin α sin α
(2) sin 4×360°+α ·cos 3×360°-α 原式=
cos 180°+α ·[-sin 180°+α ]
sin α·cos -α cos α
= = =-1.
-cos α ·sin α -cos α
4.(1)已知 cos(π-α) 3=- ,且α是第一象限角,则 sin(-2π-α)的值是( )
5
A.4 B 4.- C.±4 D.3
5 5 5 5
答案 B
3
解析 因为 cos(π-α)=-cos α=- ,
5
所以 cos α 3= ,
5
因为α是第一象限角,所以 sin α>0,
3
所以 sin α= 1-cos2α 4= 1- 5 2= .
5
所以 sin(-2π-α)=sin(-α)=-sin α 4=- .
5

(2)已知 cos ( ) 3 5 = ,则 cos ( )= .
6 3 6
3
答案 -
3
α 5π π α π+ - -α
解析 cos 6 cos π 6 3= - =-cos 6 =- .
3

(3)已知 sin ( ) 1 = ,则 cos ( )的值为 .
3 2 6
1
答案
2
π π-α
+α π-
解析 cos 6 =cos 32
π
-α
=sin 3 1= .
2
延伸探究

+α
1.将本例(3)的条件中的“-”改为“+”,求 cos 6 的值.
5π α π π α π+ + + +α
解 cos 6 =cos 2 3 =-sin 3 1=- .
2

+α
2.将本例(3)增加条件“α是第三象限角”,求 sin 6 的值.
解 因为α是第三象限角,所以-α是第二象限角,
π
-α
sin 3 1又 = ,
2
π
所以 -α是第二象限角,
3
π
-α
所以 cos 3 3=- ,
2

+α π π π π+ +α +α -α
所以 sin 6 =sin 6 =-sin 6 3=-cos 3 = .
2
反思感悟 解决化简求值问题的策略:
(1)首先要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名称及有关运算之间的差异及联系.
(2)可以将已知式进行变形,向所求式转化,或将所求式进行变形,向已知式转化.
π π π π π 2π π
提醒:常见的互余关系有: -α与 +α, +α与 -α等;常见的互补关系有: +θ与 -θ, +
3 6 4 4 3 3 4
θ 3π与 -θ等.
4
练习 2
5.化简下列各式:
(1) cos π+α ·sin 2π+α ;
sin -α-π ·cos -π-α
(2) cos 190°·sin -210° .
cos -350° ·tan -585°
(1) -cos α·sin α解 原式=
-sin π+α ·cos π+α
cos αsin α
= =1.
sin α·cos α
(2) cos 180°+10° [-sin 180°+30° ]原式=
cos -360°+10° [-tan 360°+225° ]
1
-cos 10°·sin 30° - 1
= = 2 = .
cos 10°·[-tan 180°+45° ] -tan 45° 2
6 P( 4,3) α cos α-3π ·tan α-2π .若 - 是角 终边上一点,则 的值为 .
sin2 π-α
5
答案 -
3
3
解析 由已知得 sin α= ,
5
sin α
-cos αtan α -cos α 1 5
原式= = cos α=- =- .
sin2α sin2α sin α 3
7 1 .(1)已知 sin ( )= ,则 cos ( )的值等于( )
4 3 4
A.2 2 B 2 2 1 1.- C. D.-
3 3 3 3
答案 D
π α π-
+α π α π-
解析 cos 4 =cos
+ 4 1
2 =-sin 4 =- .3
5
(2) 1已知 sin ( )= ,那么 cos α等于( )
2 5
A 2.- B 1 1 2.- C. D.
5 5 5 5
答案 C
5π α 2π π π+ + +α +α 1
解析 sin 2 =sin 2 =sin 2 =cos α= .
5
题型三 同角关系式和诱导公式的综合应用
8 cos α 4.已知 =- ,且α为第三象限角.
5
(1)求 sin α的值;

tan( ) sin( ) sin( )
(2)求 f ( ) 2 的值.
cos( )
解 (1)因为α为第三象限角,
所以 sin α=- 1-cos2α 3=- .
5
-tan α ·sin α·cos α
(2)f(α)= =tan α·sin α sin α= ·sin α
-cos α cos α
3 5
sin2α - -
= = 5 2 9× 4 =- .
cos α 20
延伸探究

-α
sin 5π-α cos 2 tan -π+α 1.本例条件不变,求 f(α)= 的值.
-tan -19π-α sin -α
解 f(α) sin α· -sin α ·tan α sin α 3= = =- .
tan α· -sin α 5
m 15,
2.本例条件中“cos α 4=- ”改为“α的终边与单位圆交于点 P 4 ”,“第三象限”
5
α π-
sin 2
改为“第二象限”,试求 3π 的值.
-α
sin π+α -sin 2 +1
15
解 由题意知 m2+ 4 2=1,
解得 m2 1= ,
16
因为α为第二象限角,故 m<0,
1
所以 m=- ,
4
所以 sin α 15= ,cos α 1=- .
4 4
1
-cos α 4 3+ 15
原式= = =- .
-sin α - -cos α +1 15 1 6
- - +1
4 4
反思感悟 用诱导公式化简求值的方法
(1)对于三角函数式的化简求值问题,一般遵循诱导公式先行的原则,即先用诱导公式化简变
形,达到角的统一,再进行切化弦,以保证三角函数名最少.
(2)对于π±α π和 ±α这两套诱导公式,切记运用前一套公式不变名,而运用后一套公式必须变名.
2
练习 3

9.已知α∈(0,π),且 cos α 15=- ,则 sin( )·tan(π+α)等于( )
17 2
A 15 B.15 C 8 8.- .- D.
17 17 17 17
答案 D
π
+α
解析 sin 2 ·tan(π+α)=cos α·tan α=sin α,因为α∈(0,π),且 cos α 15=- ,所以 sin α
17
15 π
- +α
= 1-cos2α= 1- 17 2 8 8= ,即 sin 2 ·tan(π+α)= .故选 D.
17 17
10.已知 cos 31°=a,则 sin 239°·tan 149°的值为( )
A.1-a
2 2
B. 1 a -1-a2 C. D.- 1-a2
a a
答案 B
解析 sin 239°·tan 149°=sin(270°-31°)·tan(180°-31°)=-cos 31°·(- tan 31°)=sin 31°=
1-a2.
【课堂小测】
1.sin 1 050°等于( )
A.1 B 1 C. 3 3.- D.-
2 2 2 2
答案 B
解析 sin 1 050°=sin(3×360°-30°)=-sin 30° 1=- .
2
2021
2.在平面直角坐标系 xOy中,角α的终边经过点 P(3,4),则 sin ( )等于( )
2
A 4 3 3 4.- B.- C. D.
5 5 5 5
答案 B
4 3
解析 由题意知 sin α= ,cos α= ,
5 5
α 2 021π- α π-
∴sin 2 =sin 2 =-cos α 3=- .
5
3.(多选)在△ABC中,下列结论正确的是( )
A.sin(A+B) B+C A=sin C B.sin =cos
2 2
C tan(A B) tan C (C . + =- ) D.cos(A+B)=cos C
2
答案 ABC
解析 在△ABC中,有 A+B+C=π,
则 sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,A正确.
π A

sin B+C=sin 2 2 =cos A,B正确.
2 2
C π≠
tan(A+B)=tan(π-C)=-tan C 2 ,C正确.
cos(A+B)=cos(π-C)=-cos C,D错误.故选 ABC.
4 sin4π·cos5π. ·tan ( 4 )的值是 .
3 6 3
3 3
答案 -
4
π π π π+ π- -π-
解析 原式=sin 3 ·cos 6 ·tan 3
sinπ cosπ π- - -tan
= 3 · 6 · 3
3 3
- -
2 2 3 3= × ×(- 3)=- .
4
17
5.sin ( ) 1= ,则 cos ( )= .
12 3 12
1
答案
3
α π- 1
解析 由 sin 12 = ,
3
α 17π+ α 3π π+ -
得 cos 12 =cos 2 12
α π-
sin 12 1= = .
3
6 f(α) sin π-α cos 2π-α tan α+π .已知 = .
tan -α-π sin -α-π
(1) cos ( 3 ) 1若 = ,α是第三象限角,求 f(α)的值;
2 5
(2) α 31π若 =- ,求 f(α)的值.
3
f(α) sin α·cos α·tan α解 = =-cos α.
-tan α ·sin α
α 3π-
(1)cos 2 =-sin α 1= ,
5
∴sin α 1=- .
5
∵α是第三象限角,
1

∴cos α=- 1- 5 2 2 6=- .
5
f(α) cos α 2 6=- = .
5
31π π
- -
(2)f(α)=-cos 3 1=-cos 3 =- .
2
【课后作业】

1 12.已知 sin ( )= ,则 cos ( )等于( )
3 13 6
A. 5 B.12 C 5 D 12.- .-
13 13 13 13
答案 B
12
解析 因为 sin ( )= ,
3 13
所以 cos ( )=sin[ ( )]
6 2 6

=sin ( ) 12= .
3 13
2.若 sin(-110°)=a,则 tan 70°等于( )
A. a B a a a.- C. D.-
1-a2 1-a2 1+a2 1+a2
答案 B
解析 ∵sin(-110°)=-sin 110°=-sin(180°-70°)=-sin 70°=a,
∴sin 70°=-a,
∴cos 70°= 1- -a 2= 1-a2,
a
∴tan 70° sin 70°= =- .
cos 70° 1-a2
sin( 5 )cos( )cos(8 )
3.化简: 2 等于( )
sin( 3 )sin( 4 )
2
A.-sin θ B.sin θ C.cos θ D.-cos θ
答案 A
π
+θ
sin θ-π cos 2 cos θ -sin θ -sin θ cos θ
解析 原式= = =-sin θ.
cos θsin -θ cos θ -sin θ
4 29π.求值:(1)cos = ;(2)tan(-855°)= .
6
答案 (1) 3- (2)1
2

(1)cos 29π
4π+
解析 =cos 6 =cos 5π
6 6
π π-
=cos 6 π 3=-cos =- .
6 2
(2)tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+135°)
=-tan 135°=-tan(180°-45°)=tan 45°=1.
5.已知点 P(sin 35°,cos 35°)为角α终边上一点,若 0°≤α<360°,则α= .
答案 55°
解析 由题意知 cos α=sin 35°=cos 55°,
sin α=cos 35°=sin 55°,P在第一象限,
∴α=55°.
6.已知 sin α是方程 5x2-7x-6=0的根,且α为第三象限角,
sin( 3 ) sin(3 ) tan 2 (2 ) tan( )
求: 2 2 的值.
cos( ) cos( )
2 2
解 ∵5x2-7x-6=0 3的根为 x=2或 x=- ,
5
∴sin α 3=- .
5
又∵α为第三象限角,
∴cos α=- 1-sin2α 4=- .
5
∴tan α 3= .
4
-cos α · -cos α ·tan2α· -tan α
∴原式= =tan α 3= .
sin α· -sin α 4第十五讲 诱导公式
【知识梳理】
三角函数的诱导公式
公式 一 二 三 四 五 六
角 2kπ+α(k∈Z) π π π+α -α π-α -α +α
2 2
正弦 sin α
余弦 cos α
正切 tan α
口诀
【基础自测】
1.若 sin(π α) 1+ = ,则 sin α= .
3
2.已知 tan α=6,则 tan(-α)= .
3.若 cos A 1 = ,那么 sin ( A)= .
2 2
4 sin α 3 α cos (3 .已知 = , 为第二象限角,则 )= .
5 2
5.sin 585°= .
6 α β π.若 + = 且 sin α 1= ,则 cos β= .
2 5
【典型例题】
题型一 给角求值
1.求值:
(1)cos ( 31 ); (2)sin 1 320°.
6
练习 1
2 sin 5π tan 7π. + -cos ( 2 )= .
6 4 3
1
题型二 给值(式)求值
3.化简:(1)cos -α tan 7π+α ; (2) sin 1 440°+α cos α-1 080° .
sin π-α cos -180°-α sin -α-180°
4.(1)已知 cos(π-α) 3=- ,且α是第一象限角,则 sin(-2π-α)的值是( )
5
A.4 B 4 4.- C.± D.3
5 5 5 5
(2)已知 cos ( ) 3= ,则 cos ( 5 )= .
6 3 6
(3) 已知 sin ( ) 1 = ,则 cos ( )的值为 .
3 2 6
练习 2
5.化简下列各式:
(1) cos π+α sin 2π+α cos 190° sin -210° ; (2) .
sin -α-π cos -π-α cos -350° tan -585°
6.若 P( 4,3) α cos α-3π tan α-2π - 是角 终边上一点,则 的值为 .
sin2 π-α
2
7 (1) sin ( ) 1 cos ( . 已知 = ,则 )的值等于( )
4 3 4
A.2 2 B 2 2.- C.1 D 1.-
3 3 3 3
题型三 同角关系式和诱导公式的综合应用
8.已知 cos α 4=- ,且α为第三象限角.
5
(1)求 sin α的值;

tan( ) sin( ) sin( )
(2)求 f ( ) 2 的值.
cos( )
练习 3
9.已知α∈(0,π) 15 ,且 cos α=- ,则 sin( ) tan(π+α)等于( )
17 2
A 15 B.15 8.- C.- D. 8
17 17 17 17
10.已知 cos 31°=a,则 sin 239° tan 149°的值为( )
2 2
A.1-a B. 1 a2 C.a -1- D.- 1-a2
a a
3
【课堂小测】
1.sin 1 050°等于( )
A.1 B 1 C. 3 D 3.- .-
2 2 2 2
2 2021 .在平面直角坐标系 xOy中,角α的终边经过点 P(3,4),则 sin ( )等于( )
2
A 4 3 3 4.- B.- C. D.
5 5 5 5
3.(多选)在△ABC中,下列结论正确的是( )
A.sin(A+B)=sin C B.sin B+C A=cos
2 2
C.tan(A +B)=-tan C (C ) D.cos(A+B)=cos C
2
4.sin4π cos5π tan ( 4 )的值是 .
3 6 3
5.sin ( ) 1= ,则 cos ( 17 )= .
12 3 12
6 f(α) sin π-α cos 2π-α tan α+π .已知 = .
tan -α-π sin -α-π
(1)若 cos ( 3 ) 1= ,α是第三象限角,求 f(α)的值;
2 5
(2) α 31π若 =- ,求 f(α)的值.
3
4
【课后作业】
1.已知 sin ( ) 12 = ,则 cos ( )等于( )
3 13 6
A. 5 B.12 C 5 12.- D.-
13 13 13 13
2.若 sin(-110°)=a,则 tan 70°等于( )
A. a B a C. a a.- D.-
1-a2 1-a2 1+a2 1+a2
sin( 5 )cos( )cos(8 )
3.化简: 23 等于( )sin( )sin( 4 )
2
A.-sin θ B.sin θ C.cos θ D.-cos θ
4.求值:(1)cos 29π= ;(2)tan(-855°)= .
6
5.已知点 P(sin 35°,cos 35°)为角α终边上一点,若 0°≤α<360°,则α= .
6.已知 sin α是方程 5x2-7x-6=0的根,且α为第三象限角,
sin( 3 ) sin(3 ) tan2 (2 ) tan( )
求: 2 2 的值.
cos( ) cos( )
2 2
5

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