5.3 第2课时 诱导公式——公式五、六(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册

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5.3 第2课时 诱导公式——公式五、六(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册

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第2课时 诱导公式——公式五、六
学习 目标 1. 了解公式五和公式六的推导方法. 2. 能够准确记忆公式五和公式六,灵活运用诱导公式进行三角函数式的化简、求值和证明.
新知初探基础落实
请同学阅读课本P191—P193,完成下列填空.
1. 诱导公式五、六(记忆:函数名改变,符号看象限)
终边关系 图示 公式
公式五 角-α与角α的终边关于直线y=x对称 sin = , cos =
公式六 角+α与角-α的终边关于直线y=x对称,角-α与角α的终边关于x轴对称 sin = , cos =
2. 拓展公式
公式七:
sin = ,cos = .
公式八:
sin = ,cos = .
3. 所有诱导公式记忆口诀与作用
(1) 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限
(2) 诱导公式的作用
诱导公式 作用
公式一 将任意角转化为0~2π的角求值
公式二 将0~2π的角转化为0~π的角求值
公式三 将负角转化为正角求值
公式四 将~π的角转化为0~的角求值
公式五 实现正弦函数与余弦函数的互相转化
公式六
典例精讲能力初成
探究1 利用诱导公式证明恒等式
例1 (课本P192例3)证明:
(1) sin =-cos α;
(2) cos =sin α.
对于三角恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右边或从右边推到左边,也可以用左右归一、变更论证的方法.常用定义法、化弦法、拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
变式 求证:
(1) =.
(2) +=.
探究2 利用诱导公式求值与化简
例2-1 (课本P193例4)化简:.
例2-2 (课本P193例5)已知sin (53°-α)=,且-270°<α<-90°,求sin (37°+α)的值.
(1) 对于三角函数式的化简与求值问题,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kπ±α和±α,运用诱导公式时,切记运用前一套公式不变名,而后一套公式必须变名,即“奇变偶不变,符号看象限”.
变式1 已知f(α)=.
(1) 化简f(α);
(2) 若α是第三象限角,且cos =,求f(α).
变式2 已知角α的终边在直线y=-2x上.
(1) 求sin α,cos α及tan α的值;
(2) 若f(x)=,求f(α)的值.
随堂内化及时评价
1. sin 95°+cos 175°的值为(   )
A. sin 5°  B. cos 5°
C. 0  D. 2sin 5°
2. 若sin (3π+α)=-,则cos 等于(   )
A. -  B.
C.   D. -
3. 若角θ的终边经过点,则sin +cos (π-θ)+tan (2π-θ)等于(   )
A. -  B.
C.   D. -
4. 已知sin =,则cos 的值为(   )
A. -  B.
C.   D. -
5. (课本P194练习3)化简:
(1) sin (α-2π)cos (2π-α);
(2) cos2(-α)-;
(3) .
配套新练案
一、 单项选择题
1. 如果sin =,那么cos α=(   )
A.   B. -
C. -  D.
2. 设a=cos 225°,b=sin 120°,c=-sin 750°,则a,b,c的大小关系为(   )
A. a>b>c  B. b>c>a
C. a>c>b  D. c>a>b
3. 已知角α是第四象限角,且sin -3cos (α-π)=1,则tan (π-α)等于(   )
A.   B. -
C.   D. -
4. 已知sin =,则cos 等于(   )
A.   B. -
C.   D. -
二、 多项选择题
5. 以下各式化简结果正确的是(   )
A. =cos θ    
B. =cos 20°-sin 20°
C. sin (-36°)+cos 54°=0    
D. sin cos =sin θcos θ
6. 在△ABC中,下列关系不成立的是(   )
A. cos (A+B)=cos C
B. sin (A+B)=sin C
C. sin =sin
D. cos =cos
三、 填空题
7. 在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边交单位圆O于点P,则sin = .
8. 已知cos =,则cos +cos2的值为 .
四、解答题
9. 求证:=-tan α.
10. 在单位圆中,锐角α的终边与单位圆相交于点P,将射线OP绕原点O按逆时针方向旋转θ后与单位圆相交于点B.
(1) 求的值;
(2) 记点B的横坐标为f(θ),若f(θ-π)=,且θ∈,求cos +cos 的值.
11. 已知sin α+cos α=-,则的值为(   )
A. -  B.
C. -  D.
12. (多选)已知角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=,则称θ与φ“广义互余”.已知sin (π+α)=-,下列角β中,可能与角α“广义互余”的是(   )
A. sin β=  B. cos (π+β)=
C. tan β=  D. cos (2π-β)=
13. 已知sin α是方程2x2-x-1=0的根,且α是第三象限角,则·tan2(π-α)= .第2课时 诱导公式——公式五、六
学习 目标 1. 了解公式五和公式六的推导方法. 2. 能够准确记忆公式五和公式六,灵活运用诱导公式进行三角函数式的化简、求值和证明.
新知初探基础落实
复习:关于α+2kπ(k∈Z),π+α,-α,π-α的四组诱导公式
公式一:sin (α+k·2π)=sin α,cos (α+k·2π)=cos α,tan (α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.
公式二:sin (π+α)=-sin α,cos (π+α)=-cos α,tan (π+α)=tan α.
公式三:sin (-α)=-sin α,cos (-α)=cos α,tan (-α)=-tan α.
公式四:sin (π-α)=sin α,cos (π-α)=-cos α,tan (π-α)=-tan α.
这四组公式是“不变名的诱导公式”,它们的记忆规律是:函数名不变,符号看象限.
回顾这四组诱导公式的推导过程,都是借助单位圆以及角终边关于坐标轴的对称性得到的,那么单位圆中是否还存在其他特殊的对称关系?今天我们对诱导公式继续进行探究.
一、 生成概念
问题1:作P1关于直线y=x的对称点P5,则以OP5为终边的角γ与角α有什么关系?角γ与角α的三角函数值之间有什么关系?
如图,以OP5为终边的角γ都是与角-α终边相同的角,即γ=2kπ+(k∈Z),因此只要探究角-α与α的三角函数值之间的关系即可.
设P5(x5,y5),由于P5是点P1关于直线y=x的对称点,可以证明x5=y1,y5=x1.
根据三角函数的定义,得
sin =y5,cos =x5.
从而得
公式五
sin =cos α
cos =sin α
问题2:作P5关于y轴的对称点,又能得到什么结论?
类似地,可得
公式六
sin =cos α
cos =-sin α
利用公式五或公式六,可以实现正弦函数与余弦函数的相互转化.公式一~公式六都叫做诱导公式.
请同学阅读课本P191—P193,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 诱导公式五、六(记忆:函数名改变,符号看象限)
终边关系 图示 公式
公式五 角-α与角α的终边关于直线y=x对称 sin =__cos α__, cos =__sin α__
公式六 角+α与角-α的终边关于直线y=x对称,角-α与角α的终边关于x轴对称 sin =__cos α__, cos =__-sin α__
2. 拓展公式
公式七:
sin =__-cos α__,cos =__-sin α__.
公式八:
sin =__-cos α__,cos =__sin α__.
3. 所有诱导公式记忆口诀与作用
(1) 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限
(2) 诱导公式的作用
诱导公式 作用
公式一 将任意角转化为0~2π的角求值
公式二 将0~2π的角转化为0~π的角求值
公式三 将负角转化为正角求值
公式四 将~π的角转化为0~的角求值
公式五 实现正弦函数与余弦函数的互相转化
公式六
典例精讲能力初成
探究1 利用诱导公式证明恒等式
例1 (课本P192例3)证明:
(1) sin =-cos α;
【解答】sin =sin
=-sin =-cos α.
(2) cos =sin α.
【解答】cos =cos =-cos (+α)=sin α.
对于三角恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右边或从右边推到左边,也可以用左右归一、变更论证的方法.常用定义法、化弦法、拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
变式 求证:
(1) =.
【解答】左边====,右边=,所以原等式成立,即得证.
(2) +=.
【解答】左边=+=+=
===右边,所以原等式成立,即得证.
探究2 利用诱导公式求值与化简
例2-1 (课本P193例4)化简:.
【解答】原式=
==-=-tan α.
例2-2 (课本P193例5)已知sin (53°-α)=,且-270°<α<-90°,求sin (37°+α)的值.
【解答】因为(53°-α)+(37°+α)=90°,所以由诱导公式五得sin (37°+α)=sin [90°-(53°-α)]=cos (53°-α).因为-270°<α<-90°,所以143°<53°-α<323°.由sin (53°-α)=>0,得143°<53°-α<180°,所以cos (53°-α)=-=-=-,所以sin(37°+α)=-.
(1) 对于三角函数式的化简与求值问题,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kπ±α和±α,运用诱导公式时,切记运用前一套公式不变名,而后一套公式必须变名,即“奇变偶不变,符号看象限”.
变式1 已知f(α)=.
(1) 化简f(α);
【解答】f(α)==-cos α.
(2) 若α是第三象限角,且cos =,求f(α).
【解答】由cos =,得-sin α=,所以sin α=-.又因为α是第三象限角,所以cos α=-,所以f(α)=-cos α=.
变式2 已知角α的终边在直线y=-2x上.
(1) 求sin α,cos α及tan α的值;
【解答】设P(x,-2x)为直线上除去原点的任意一点,则r=|OP|==|x|,若角α的终边在第四象限,则r=x.sin α===-,cos α===,tan α==-2;若角α的终边在第二象限,则r=-x.sin α===,cos α===-,tan α==-2.
(2) 若f(x)=,求f(α)的值.
【解答】因为f(x)===
cos x·tan x=sin x,所以f(α)=sin α=或-.
随堂内化及时评价
1. sin 95°+cos 175°的值为( C )
A. sin 5°  B. cos 5°
C. 0  D. 2sin 5°
2. 若sin (3π+α)=-,则cos 等于( A )
A. -  B.
C.   D. -
【解析】因为sin (3π+α)=-sin α=-,所以sin α=.所以cos =cos =-sin α=-.
3. 若角θ的终边经过点,则sin +cos (π-θ)+tan (2π-θ)等于( B )
A. -  B.
C.   D. -
【解析】易知sin θ=,cos θ=-,tan θ=-,原式=cos θ-cos θ-tan θ=.
4. 已知sin =,则cos 的值为( D )
A. -  B.
C.   D. -
【解析】cos =cos =-sin =-.
5. (课本P194练习3)化简:
(1) sin (α-2π)cos (2π-α);
【解答】原式=·sin α·cos α=sin 2α.
(2) cos2(-α)-;
【解答】原式=cos 2α-=cos 2α+.
(3) .
【解答】原式====tan α.
配套新练案
一、 单项选择题
1. 如果sin =,那么cos α=( A )
A.   B. -
C. -  D.
2. 设a=cos 225°,b=sin 120°,c=-sin 750°,则a,b,c的大小关系为( B )
A. a>b>c  B. b>c>a
C. a>c>b  D. c>a>b
3. 已知角α是第四象限角,且sin -3cos (α-π)=1,则tan (π-α)等于( A )
A.   B. -
C.   D. -
【解析】由sin -3cos (α-π)=1,得-cos α+ 3cos α=1,即cos α=.因为角α是第四象限角,所以sin α=-=-,所以tan(π-α)=-tan α=-=.
4. 已知sin =,则cos 等于( B )
A.   B. -
C.   D. -
【解析】因为sin =,所以sin =-,则cos =cos =sin =-.
二、 多项选择题
5. 以下各式化简结果正确的是( ABC )
A. =cos θ    
B. =cos 20°-sin 20°
C. sin (-36°)+cos 54°=0    
D. sin cos =sin θcos θ
6. 在△ABC中,下列关系不成立的是( ACD )
A. cos (A+B)=cos C
B. sin (A+B)=sin C
C. sin =sin
D. cos =cos
【解析】cos (A+B)=cos (π-C)=-cos C,A错误.sin (A+B)=sin (π-C)=sin C,B正确.sin =sin =sin =cos ,C错误.cos =cos =cos =sin ,D错误.
三、 填空题
7. 在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边交单位圆O于点P,则sin =____.
8. 已知cos =,则cos +cos2的值为____.
【解析】因为cos=,所以cos =cos =-cos =-,cos =cos =sin ,所以cos2=sin2=1-cos2=1-=,所以cos+cos2=-+=.
四、解答题
9. 求证:=-tan α.
【解答】左边==
===-=-tan α=右边,所以原等式得证.
10. 在单位圆中,锐角α的终边与单位圆相交于点P,将射线OP绕原点O按逆时针方向旋转θ后与单位圆相交于点B.
(1) 求的值;
【解答】由题意得,+m2=1(m>0),解得m=,所以sin α=,cos α=,所以==cos α=.
(2) 记点B的横坐标为f(θ),若f(θ-π)=,且θ∈,求cos +cos 的值.
【解答】因为α为锐角,cos α=,所以α=,所以f(θ)=cos .又f(θ-π)=
cos =,所以cos =-.又θ∈,所以θ+∈,所以sin ==,所以cos+cos =cos +
cos =sin -cos =.
11. 已知sin α+cos α=-,则的值为( A )
A. -  B.
C. -  D.
【解析】因为sin α+cos α=-,所以(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=,所以sin α·
cos α=-,所以======-.
12. (多选)已知角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=,则称θ与φ“广义互余”.已知sin (π+α)=-,下列角β中,可能与角α“广义互余”的是( ACD )
A. sin β=  B. cos (π+β)=
C. tan β=  D. cos (2π-β)=
【解析】因为sin (π+α)=-sin α=-,所以sin α=,cos α=±=±.若α+β=,则β=-α.对于A,sinβ=sin =cos α可能成立,角β可能与角α“广义互余”,故A符合条件;对于B,cos (π+β)=-cos β=-cos =-sin α=-≠,故B不符合条件;对于C,tan β=,即sin β=cos β,又sin2β+cos2β=1,故sinβ=±,即C符合条件;对于D,cos (2π-β)=cos β=,所以sin β=±,故D符合条件.
13. 已知sin α是方程2x2-x-1=0的根,且α是第三象限角,则·tan2(π-α)=__-__.
【解析】由2x2-x-1=0,解得x=-或1.又α是第三象限角,所以sinα<0,cos α<0,故sin α=-,所以cos α=-=-,所以tan α==,所以·tan2(π-α)=·tan2α=-tan2α=-.(共47张PPT)
第五章 三角函数
5.3 诱导公式
第2课时 诱导公式——公式五、六
学习 目标 1. 了解公式五和公式六的推导方法.
2. 能够准确记忆公式五和公式六,灵活运用诱导公式进行三角函数式的化简、求值和证明.
新知初探 基础落实
复习:关于α+2kπ(k∈Z),π+α,-α,π-α的四组诱导公式
公式一:sin (α+k·2π)=sin α,cos (α+k·2π)=cos α,tan (α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.
公式二:sin (π+α)=-sin α,cos (π+α)=-cos α,tan (π+α)=tan α.
公式三:sin (-α)=-sin α,cos (-α)=cos α,tan (-α)=-tan α.
公式四:sin (π-α)=sin α,cos (π-α)=-cos α,tan (π-α)=-tan α.
这四组公式是“不变名的诱导公式”,它们的记忆规律是:函数名不变,符号看象限.
回顾这四组诱导公式的推导过程,都是借助单位圆以及角终边关于坐标轴的对称性得到的,那么单位圆中是否还存在其他特殊的对称关系?今天我们对诱导公式继续进行探究.
一、 生成概念
问题1:作P1关于直线y=x的对称点P5,则以OP5为终边的角γ与角α有什么关系?角γ与角α的三角函数值之间有什么关系?
设P5(x5,y5),由于P5是点P1关于直线y=x的对称点,可以证明x5=y1,y5=x1.
根据三角函数的定义,得
从而得
问题2:作P5关于y轴的对称点,又能得到什么结论?
请同学阅读课本P191—P193,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 诱导公式五、六(记忆:函数名改变,符号看象限)
cos α
sin α
cos α
-sin α
-cos α
-sin α
-cos α
sin α
3. 所有诱导公式记忆口诀与作用
(1) 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限
(2) 诱导公式的作用
典例精讲 能力初成
探究
   (课本P192例3)证明:
1
利用诱导公式证明恒等式
1
对于三角恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右边或从右边推到左边,也可以用左右归一、变更论证的方法.常用定义法、化弦法、拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
变式 
    求证:
探究
    (课本P193例4)化简:
2
利用诱导公式求值与化简
2-1
2-2
(1) 对于三角函数式的化简与求值问题,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.
(1) 化简f(α);
变式1 
    已知角α的终边在直线y=-2x上.
(1) 求sin α,cos α及tan α的值;
变式2 
已知角α的终边在直线y=-2x上.
随堂内化 及时评价
1. sin 95°+cos 175°的值为 (  )
A. sin 5°  B. cos 5°
C. 0  D. 2sin 5°
C
A
B
D
5. (课本P194练习3)化简:
5. (课本P194练习3)化简:
5. (课本P194练习3)化简:
配套新练案
A
2. 设a=cos 225°,b=sin 120°,c=-sin 750°,则a,b,c的大小关系为
(  )
A. a>b>c  B. b>c>a C. a>c>b  D. c>a>b
B
A
B
ABC
ACD
A
【答案】ACD

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