【人教版】2014届高三数学(理)第一轮夯实基础《同角三角函数基本关系与诱导公式》
2014届高三数学总复习 3.2同角三角函数的基本关系式与诱导公式教案 新人教A版

2014届高三数学总复习 3.3三角函数的图象和性质教案 新人教A 版1. (必修4P 16例1改编)α是第二象限角,tan α=-815,则sin α=________.答案:817解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=-815,解得sin α=±817.∵ α为第二象限角,∴ sin α>0,∴ sin α=817.2. cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-523π=________. 答案:-12解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52π3=cos 52π3=cos(17π+π3)=-cos π3=-12.3. sin 2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1=________.答案:2解析:原式=(-sin α)2-(-cos α)cos α+1=sin 2α+cos 2α+1=2. 4. (必修4P 21例题4改编)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12+α=13,且-π<α<-π2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=________.答案:-223解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=cos[π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12+α]=sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π12+α.又-π<α<-π2,所以-712π<5π12+α<-π12.所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫512π+α=-223,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=-223.5. (必修4P 22习题9(1)改编)已知tan θ=2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos ()π-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-sin (π-θ)=__________.答案:-2解析:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-sin (π-θ)=cos θ-(-cos θ)cos θ-sin θ=2cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.1. 同角三角函数的基本关系(1) 平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2) 商数关系:tan α=sin αcos α.2. 诱导公式记忆规律:奇变偶不变,符号看象限. [备课札记]题型1 同角三角函数的基本关系式例1 (必修4P 23第18题改编)已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15.(1) 求tan α的值; (2) 将1cos 2α-sin 2α用tan α表示出来,并求其值. 解:(1) (解法1)联立方程⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15 ①,sin 2α+cos 2α=1 ②,由①得cos α=15-sin α,将其代入②,整理,得25sin 2α-5sin α-12=0.∵ α是三角形内角,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45,cos α=-35,∴ tan α=-43.(解法2)∵ sin α+cos α=15,∴ (sin α+cos α)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫152,即1+2sin αcos α=125,∴ 2sin αcos α=-2425,∴ (sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1+2425=4925.∵ sin αcos α=-1225<0且0<α<π,∴ sin α>0,cos α<0.∵ sin α-cos α>0,∴ sin α-cos α=75.由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin α-cos α=75,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45,cos α=-35,∴ tan α=-43.(2) 1cos 2α-sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α-sin 2α=tan 2α+11-tan 2α. ∵ tan α=-43,∴ 1cos 2α-sin 2α=tan 2α+11-tan 2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-432+11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-432=-257.变式训练已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根为sin θ和cos θ,且θ∈(0,2π).(1) 求sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ的值;(2) 求m 的值;(3) 求方程的两根及此时θ的值. 解:(1) 由韦达定理可知 ⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=3+12①,sin θ·cos θ=m2②,而sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ= sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ=sin θ+cos θ=3+12.(2) 由①两边平方得1+2sin θcos θ=2+32,将②代入得m =32. (3) 当m =32时,原方程变为2x 2-(1+3)x +32=0,解得x 1=32,x 2=12, ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=32cos θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=12,cos θ=32.∵ θ∈(0,2π),∴ θ=π6或π3. 例2 (必修4P 23第10(2)题改编)化简: (1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α)·(1+cos α1-cos α-1-cos α1+cos α).解:原式=((1+sin α)2cos 2α-(1-sin α)2cos 2α)((1+cos α)2sin 2α-(1-cos α)2sin 2α)=(1+sin α|cos α|-1-sin α|cos α|)(1+cos α|sin α|-1-cos α|sin α|)=2sin α|cos α|·2cos α|sin α|=⎩⎪⎨⎪⎧4,α在第一、三象限时,-4,α在第二、四象限时. 备选变式(教师专享)已知sin α·cos α<0,sin αtan α>0,化简:cos α2·1-sinα21+sinα2+sin α2·1+cosα21-cosα2=________. 答案:±2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 解析:∵sin α·cos α<0,∴α为第二或第四象限角. 又∵sin α·tan α>0,∴α为第四象限角, ∴α2为第二或四象限角. ∴原式=cos α2·1-sin α2⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2+sin α2·1+cosα2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=⎩⎪⎨⎪⎧sin α2+cos α2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2为第二象限角,-sin α2-cos α2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2为第四象限角,∴原式=±2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α2+π4.题型2 利用诱导公式进行化简求值例3 已知sin(α-3π)=2cos(α-4π),求sin (π-α)+5cos (2π-α)2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α-sin (-α)的值.解:∵ sin(α-3π)=2cos(α-4π),∴ -sin(3π-α)=2cos(4π-α), ∴ sin α=-2cos α,且cos α≠0. ∴ 原式=sin α+5cos α-2cos α+sin α=-2cos α+5cos α-2cos α-2cos α=3cos α-4cos α=-34.备选变式(教师专享)已知cos(π+α)=-12,且角α在第四象限,计算:(1) sin(2π-α);(2) sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)·cos (α+2n π)(n∈Z ).解:∵ cos(π+α)=-12,∴ -cos α=-12,cos α=12.又角α在第四象限,∴ sin α=-1-cos 2α=-32. (1) sin(2π-α)=sin[2π+(-α)]=sin(-α)=-sin α=32.(2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)cos (α+2n π)=sin (α+2n π+π)-sin αsin αcos α=sin (π+α)-sin αsin αcos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.1. (2013·广东文)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α=15,那么cos α=________. 答案:15解析:sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α=15.2. 已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)=________. 答案:-12解析:由条件,知π=a 1+a 5+a 9=3a 5,∴ a 5=π3,∴ cos(a 2+a 8)=cos2a 5=cos 2π3=-12. 3. 已知sin α=13,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan α=________.答案:-24解析:因为sin α=13,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-1-19=-223,从而tan α=-24. 4. 已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则cos(α-π6)=____________.答案:0解析:依题意得2sin 2αcos α=3,即2cos 2α+3cos α-2=0,解得cos α=12或cos α=-2(舍去).又-π2<α<0,因此α=-π3,故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3-π6=cos π2=0.1. 已知0<x<π,sinx +cosx =15.(1) 求sinx -cosx 的值; (2) 求tanx 的值.解:(1) ∵ sinx +cosx =15,∴ 1+2sinxcosx =125,∴ 2sinxcosx =-2425,又∵ 0<x<π,∴ sinx>0,2sinxcosx =-2425<0,∴ cosx<0,∴sinx -cosx>0,∴ sinx -cosx =1-2sinxcosx =75.(2) sinx +cosx sinx -cosx =17,tanx +1tanx -1=17,tanx =-43.2. 已知3cos 2(π+x)+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =1,求6sinx +4tan 2x -3cos 2(π-x)的值.解:由已知得3cos 2x +5sinx =1,即3sin 2x -5sinx -2=0,解得sinx =-13或sinx =2(舍去).这时cos 2x =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-132=89,tan 2x =sin 2x cos 2x =18,故6sinx +4tan 2x -3cos 2(π-x)=6×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+4×18-3×89=-256.3. 已知在△ABC 中,sinA +cosA =15.(1) 求sinA·cosA;(2) 判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形; (3) 求tanA 的值.解:(1) 因为 sinA +cosA =15①,两边平方得1+2sinAcosA =125,所以sinA·cosA=-1225. (2) 由(1) sinAcosA =-1225<0,且0<A<π,可知cosA<0,所以A 为钝角,所以△ABC是钝角三角形.(3) (sinA -cosA)2=1-2sinAcosA =1+2425=4925.又sinA>0,cosA<0,sinA -cosA>0, 所以sinA -cosA =75②,所以由①,②可得sinA =45,cosA =-35,则tanA =sinA cosA =45-35=-43.4. 已知sin(3π+θ)=13,求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ的值.解:因为sin(3π+θ)=-sin θ=13,所以sin θ=-13.原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos (2π-θ)-sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-θcos (π-θ)+cos θ=11+cos θ+cos θ-cos 2θ+cos θ=11+cos θ+11-cos θ=21-cos 2θ=2sin 2θ=2⎝ ⎛⎭⎪⎫-132=18.1. 利用平方关系解决问题时,要注意开方运算结果的符号,需要根据角α的范围进行确定.2. 应熟练应用诱导公式.诱导公式的应用原则是:负化正、大化小、化到锐角为终了.诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:① 负角变正角,再写成2k π+α(k∈Z ),0≤α<2π;② 转化为锐角.3. 在应用诱导公式时需先将角变形,有一定技巧,如化32π+α为π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α或2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α.请使用课时训练(A )第2课时(见活页).[备课札记]。
高中数学人教版一轮复习课件:4.2 同角三角函数的基本关系及诱导公式

180°
π
0 -1 0
-5-
1 2 3 4 5
1.下列结论正确的打“ ”,错误的打“×”. (1)若 α,β 为锐角,则 sin2α+ cos2β=1. ( × ) (2)若 α∈R,则 tan α= (3)诱导公式的记忆口诀中“奇变偶不变,符号看象限” ,其中的 π 奇、偶是指 的奇数倍和偶数倍,变与不变指函数名称的变化. 2 ( ) (4)六组诱导公式中的角 α 可以是任意角. ( )
)
A.1+ 3 C.-1- 3
B.1- 3 D.-1+ 3
关闭
tan 300°+sin 450°=tan(360°-60°)+sin(360°+90°) =tan(-60°)+sin 90°=-tan 60°+1=1- 3.
关闭
B
解析 答案
-8-
1 2 3 4 5
4.(2015 广州调研)已知 sin A.2 5
B.-
1 5
5π + ������ 2 1 C. 5
=
1 ,那么 5 2 D. 5
cos α= (
)
关闭
∵sin
C
5π 2
+ ������ =sin
1
π 2
+ ������ =cos α,关闭Leabharlann ∴cos α=5.故选 C.
解析
答案
-9-
1 2 3 4 5
5.(教材习题改编P22T3)已知tan θ=2,则sin θcos θ=
4 sin������ cos������
2
=
2tan ������ -3 2×2-3 4tan ������ -9 4×2-9
高考数学一轮复习第三章第二讲同角三角函数的基本关系与诱导公式课件

所以 sin α=2 5 5,cos α=- 55,tan α=-2,
所以 sin (2α-3π)+tan π2-α=-2sin αcos α+tan1 α=
-2×2
5
5×-
55-12=45-12=130.故选
D.
答案:D
2.(考向 2)已知 sinα-1π2=13,则 cosα+1172π的值为(
3sin2θ-cos2θ+( 3-1)sinθcos sin2θ+cos2θ
θ=
3tan2θ-ta1n+2θ1)=2
3+1 5.
故选 B.
答案:B
⊙sin x+cos x,sin x-cos x,sin x cos x 之间的关系 [例 4]已知 sin θ+cos θ=173,θ∈(0,π),则 tan θ 的值为_______.
(3)注意公式逆用及变形应用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1- cos2α,cos2α=1-sin2α.
考点二 诱导公式及其应用 考向 1 利用诱导公式化简三角函数式 [例 1](1)化简:sinc-osαπ2--32απcsoins π232+π-ααsitnan(2π(+2πα-) α)=________.
2.三角函数的诱导公式
序号
一
二
三
四
五六
角 2kπ+α(k∈Z) π+α
正弦 sin α
-sin α
-α -sin α
π-α sin α
π2-α π2+α cos α cos α
余弦 cos α
-cos α cos α -cos α sin α -sin α
正切 口诀
tan α
tan α -tan α -tan α — —
【新教材】高三人教A版数学一轮复习课件:第4章 4.2 同角三角函数的基本关系及诱导公式

π
6
1+sin2 +cos 2 + -sin2 2+
(-2sin)(-cos)+cos
∵f(α)=
1+sin2 +sin-cos2
2sincos+cos
cos(1+2sin)
1
= 2sin2+sin = sin(1+2sin) = tan,
23π
1
1
1
∴f - 6 =
+
的值;
sin-cos 1-tan
(2)求 m 的值;
(3)求方程的两根及此时 θ 的值.
解 (1)由根与系数的关系可知
sin2
cos
而
+
sin-cos 1-tan
sin + cos =
sincos =
√3+1
2
,②
2
,
①
√3+1
sin2
cos2
=
+
=sin θ+cos θ= 2 .
=
tan2 +2tan
1+tan2
16-8
8
9
3
= 16=-25.
1+
9
能力形成点2
利用sin α±cos α与sin αcos α的关系求值
例 2 已知关于 x 的方程 2x2-(√3+1)x+m=0 的两根为 sin θ 和 cos θ,且 θ∈
(0,2π).
sin2
cos
(1)求
1.
原式=-sin 1 200°cos 1 290°-cos 1 020°·
高三第一轮复习--同角三角函数的关系式及诱导公式

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开咯万丈光芒.东舌闭目凝神感受着万物,壹切都变得那么の清新整齐,没什么半分の紊乱否均.正自思绪纷飞之时,身后响起咯壹阵轻快の脚步声,东舌本能の回过头去长望.走来の否是别人,正是吐茂公.东舌淡然壹笑,转而问道:"吐军师,有什么事情吗?"吐茂公轻摇手中羽扇,掀起无数尘 埃飘散开来,在阳光の耀射之下格外の显眼,沉静如水地说道:"殿下,在下已经召集咯全部人在正堂集中,还望殿下无事の话速速前去."听咯吐茂公の话,东舌心中突然有种否好の预感,旋即问道:"军师,莫否是出咯什么事情?"吐茂公警觉地环扫四周,点咯点头,匆匆转身离去.从吐茂公の表 现,东舌便猜测出咯事情の重要性.也否多问什么,随着吐茂公壹起朝正堂走去..半响过后,钱塘王府正堂.东舌端坐在王座之上,台下文武按顺序摆开,已经颇有壹番******の样子.右侧武将之中走出壹人,只见身高七尺有余.身挂金甲,背披紫袍,长得却是有些异于常人.此人便是日行千里,神 驹子马灵,马灵早在半个月前就被东舌派出到各地搜罗情报,如今归来定是情况有变.马灵上前壹步,拱手说道:"殿下,末将在隋朝廷打听到咯壹个消息."东舌否假思索の问道:"什么消息,尽管说来便是.""北方罗艺军团全线崩溃.被其部下完颜阿骨打所杀,如今完颜阿骨打拥兵五万坐守幽州, 罗艺之子罗成报仇心切,领着七万兵力投降北方の神秘人,否过北方突降数百年否遇の大雪,怕是壹年半载否能作战."马灵将北方情况壹壹道来.东舌思酌着情报,用手抚着下颚の须绒,点咯点头说道:"那汤广有没什么什么动静?"马灵顿咯顿语气.旋即说道:"汤广派高颎带兵十五万出兵北方, 平定幽州之乱.并派出十万大军企图企图."马灵说到另外壹支大军之时,突然语气变得迟钝起来,好像有点难以启齿壹般.东舌眼
人教版高考总复习一轮数学精品课件 第五章 三角函数、解三角形-第二节 同角三角函数基本关系及诱导公式

故选C.
≠ .
(2)已知方程sin2 + 2sin cos − 2sin − 4cos = 0,则cos 2 − sin cos =
() B
4 3
3 4
A.− B. C.− D.
5 5
5 5
[解析]因为方程 + − − = ,
角
2π + ∈
π+
−
关于原点对称
______________
π
−
2
关于轴对称
_____________
π
+
2
图示
与角终边的关系
相同
______
角
π −
续表
角
2π + ∈
π+
图示
与角终边的关系
关于轴对称
关于直线 = 对称
−
三、诱导公式
组数
一
二
三
= ,即 = ,即 = .
因为 ∈ , ,所以 = , =
.故 − = −
C
=−
.故选C.
1
5
2或
(2)已知sin − cos = ,则tan =_____.
sin2 +cos2
=
2tan2 + 3tan − 1
=
2
tan + 1
=
sin +cos
[对点训练2](1)已知
sin −cos
2014~2015学年度 (人教A版)高考数学复习课件 《同角三角函数的基本关系与诱导公式》
1 (-1 050°)=________ .
2sin (π +α)cos (π -α)-cos (π +α ) (2)设 f(α)= 3π 2 2π 1+sin α +cos +α -sin +α 2 2 23π 3 (1+2sin α ≠0),则 f - =________. 6
第三章 三角函数、解三角形
2.三角函数求值与化简的三种常用方法 sin α (1)弦切互化法:主要利用公式 tanα = 化成正、 余弦. cos α (2)和积转换法:利用 (sin θ ± cos θ )2= 1± 2sin θ cos θ 的关系进行变形、转化. (3)巧用“1”的变换: 1=sin2θ +cos2θ =cos2θ (1+tan2θ ) π =tan =…. 4
cos θ sin θ cos θ 1 解析:tan θ+ = + = =2. sin θ cos θ sin θ cos θ sin θ
第三章 三角函数、解三角形
考点一 考点二
利用诱导公式化简三角函数式 利用诱导公式求值
考点三
同角三角函数基本关系式(高频考点)
第三章 三角函数、解三角形
考点一 利用诱导公式化简三角函数式
第三章 三角函数、解三角形
[规律方法] 利用诱导公式化简三角函数式的原则 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,再进行三角函数名称转化,以保证三角函数 名称最少.
第三章 三角函数、解三角形
1.(1)sin( - 1 071 ° )sin 99 ° + sin( - 171 ° )· sin( - 261 ° ) + tan( _______
高考数学第一轮复习:《同角三角函数的基本关系与诱导公式》
高考数学第一轮复习:《同角三角函数的基本关系与诱导公式》最新考纲1.理解同角三角函数的基本关系式:sin 2x +cos 2x =1,sin xcos x =tan x .2.能利用单位圆中的三角函数线推导出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.【教材导读】1.同角三角函数的基本关系中,对任意角均成立吗?提示:在tan α=sin αcos α的关系中,须保证tan α有意义,所以须使α≠π2+k π,k ∈Z . 2.诱导公式的功能是什么?提示:负角化正角,大角化小角,再求值.1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系 sin 2 α+cos 2 α=1; (2)商数关系 tan α=sin αcos α. 2.诱导公式 组序 一 二 三 四 五 六 角 2k π+α(k ∈Z )π+α -α π-α π2-α π2+α 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 αtan α-tan α-tan_α诱导公式可简记为:奇变偶不变,符号看象限.“奇”与“偶”指的是诱导公式k ·π2+α中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k ·π2+α中,将α看成锐角时k ·π2+α所在的象限.1.已知α和β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α等于( ) (A)-32 (B)32 (C)-12(D)12D 解析:因为α和β的终边关于直线y =x 对称,所以α+β=2k π+π2(k ∈Z ).又β=-π3,所以α=2k π+5π6(k ∈Z ),即得sin α=12.故选D.2.已知f (α)=sin (π-α)·cos (2π-α)cos (-π-α)·tan (π-α),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-25π3的值为( )(A)12 (B)-12 (C)32(D)-32A 解析:∵f (α)=sin αcos α(-cos α)·(-tan α)=sin αtan α=cos α,∴f (-25π3)=cos(-25π3)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=12.故选A.3.若α=11π3,则tan α·cos α等于( ) (A)12 (B)-12 (C)-32(D)32C 解析:若α=113π,tan α·cos α=sin αcos α·cos α=sin α=sin 113π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π-π3=-sin π3=-32.故选C.4.已知a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=45,则tan α=________.解析:因为a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-1-sin 2α=-35,所以tan α=sin αcos α=-43. 答案:-435.已知sin x cos x =38,且x ∈π4,π2,则cos x -sin x =________. 解析:因为x ∈π4,π2, 所以sin x >cos x , 即cos x -sin x <0,所以(cos x -sin x )2=1-2sin x cos x =14,所以cos x -sin x =-12. 答案:-12考点一 同角三角函数的基本关系(1)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,tan α=2,则cos α=________.(2)已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2 α-sin αcos α的值是( )(A)25 (B)-25 (C)-2(D)2解析:(1)依题意得⎩⎨⎧tan α=sin αcosα=2,sin 2 α+cos 2 α=1,由此解得cos 2 α=15;又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,因此cos α=-55.(2)由sin α+3cos α3cos α-sin α=5得tan α+33-tan α=5,即tan α=2.所以sin2α-sin αcos α=sin2α-sin αcos αsin2α+cos2α=tan2α-tan αtan α+1=25.答案:(1)-55(2)A【反思归纳】同角三角函数关系式的应用技巧(1)利用sin2α+cos2α=1可实现α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.(2)关系式的逆用及变形用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.(3)sin α,cos α的齐次式的应用:分式中分子与分母是关于sin α,cos α的齐次式,或含有sin2α,cos2α及sin αcos α的式子求值时,可将所求式子的分母看作“1”,利用“sin2α+cos2α=1”代换后转化为“切”后求解.【即时训练】已知角α的始终与x轴的非负半轴重合,顶点与坐标原点重合,终边过点P(3,4),则sin α+2cos αsin α-cos α=________.答案:10考点二三角函数的诱导公式(1)化简sin(kπ-α)·cos[(k-1)π-α]sin[(k+1)π+α]·cos(kπ+α),k∈Z;(2)已知sin α=255,求tan(α+π)+sin⎝⎛⎭⎪⎫5π2+αcos⎝⎛⎭⎪⎫5π2-α;(3)化简tan(π-α)cos(2π-α)sin⎝⎛⎭⎪⎫-α+3π2 cos(-α-π)sin(-π-α).解:(1)当k=2n+1(n∈Z)时,原式=sin(2nπ+π-α)·cos(2nπ-α)sin(2nπ+2π+α)·cos(2nπ+π+α)=sin(π-α)·cos αsin α·cos(π+α)=sin α·cos αsin α·(-cos α)=-1;当k =2n (n ∈Z )时,原式=sin (2n π-α)·cos (2n π-π-α)sin (2n π+π+α)·cos (2n π+α)=-sin α·(-cos α)-sin α·cos α=-1.所以原式=sin (k π-α)·cos[(k -1)π-α]sin[(k +1)π+α]·cos (k π+α)=-1.(2)∵sin α=255>0,∴α为第一或第二象限角.当α是第一象限角时,cos α=1-sin 2 α=55,tan(α+π)+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2-α=tan α+cos αsin α=sin αcos α+cos αsin α=1sin αcos α=52.当α是第二象限角时,cos α=-1-sin 2 α=-55,原式=1sin αcos α=-52.(3)方法一:原式=(-tan α)·cos[π+(π-α)]·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π2-αcos (π+α)·[-sin (π+α)]=(-tan α)·[-cos (π-α)]·⎣⎢⎡⎦⎥⎤-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α(-cos α)·sin α=-tan α·cos α·(-cos α)-cos α·sin α=-tan α·cos αsin α=-sin αcos α·cos αsin α=-1.方法二:原式=-tan α·cos (-α)·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-π2cos (π-α)·sin (π-α)=tan α·cos α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2-cos α·sin α=sin αcos α·cos α-sin α=-1.【反思归纳】 利用诱导公式化简三角函数的思路和要求(1)思路方法:①分析结构特点,选择恰当公式;②利用公式化成单角三角函数;③整理得最简形式.(2)化简要求:①化简过程是恒等变形;②结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值.【即时训练】 已知sin(3π+θ)=13, 求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ的值.答案:18考点三 诱导公式与同角关系的综合应用 (高频考点)已知sin θ、cos θ是关于x 的方程x 2-ax +a =0(a ∈R )的两个根.求: (1)cos 3⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ+sin 3⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ的值;(2)tan(π-θ)-1tan θ的值. 解:由已知原方程判别式Δ≥0,即(-a )2-4a ≥0,∴a ≥4或a ≤0.又⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=a ,sin θcos θ=a ,∴(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,即a 2-2a -1=0, ∴a =1-2或a =1+2(舍去), ∴sin θ+cos θ=sin θcos θ=1- 2. (1)cos 3⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ+sin 3⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=sin 3 θ+cos 3 θ=(sin θ+cos θ)(sin 2 θ-sin θcos θ+cos 2 θ) =(1-2)[1-(1-2)]=2-2.(2)tan(π-θ)-1tan θ=-tan θ-1tan θ=-⎝ ⎛⎭⎪⎫tan θ+1tan θ=-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θcos θ+cos θsin θ=-1sin θcos θ=-11-2=2+1.答案:(1)2-2 (2)2+1【反思归纳】 熟练运用诱导公式和同角三角函数基本关系,并确定相应三角函数值的符号是解题的关键.另外,切化弦是常用的规律技巧.【即时训练】 (1)若α为三角形的一个内角,且sin α+cos α=23,则这个三角形是( ) (A)正三角形 (B)直角三角形 (C)锐角三角形(D)钝角三角形(2)若sin α+π6=-513,且α∈π2,π,则sin α+2π3=________. 解析:(1)因为(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=49, 所以sin αcos α=-518<0,所以α为钝角.故选D. (2)因为π2<α<π,所以2π3<α+π6<7π6, cos α+π6=-1--5132=-1213,而sin α+2π3=sin π2+α+π6=cos α+π6=-1213. 答案:(1)D (2)-1213同角关系与诱导公式结合解题教材源题:化简: (1)cos α-π2sin 52π+α·sin(α-2π)·cos(2π-α);(2)cos 2(-α)-tan (360°+α)sin (-α).解:(1)原式=cos π2-αsin π2+α·sin α·cos α=sin αcos α·sin α·cos α=sin 2α.(2)原式=cos 2α-tan α-sin α=cos 3α+1cos α.【规律总结】 三角函数式化简目标方向 (1)用同角关系中切弦互化,统一函数名. (2)用诱导公式统一角.(3)用因式分解将式子变形,化为最简.【源题变式】已知f (x )=sin (2π-x )·cos 32π+xcos (3π-x )·sin 112π-x ,则f -21π4=________.解析:因为f (x )=sin (-x )·sin xcos (π-x )·sin6π-π2+x=sin 2xcos x -sin π2+x =sin 2x -cos 2x =-tan 2x . 所以f -214π=-tan 2-214π=-tan 2-5π-π4=-tan 2-π4=-1.答案:-1课时作业基础对点练(时间:30分钟)1.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,32π,tan(α+π)=43,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( )(A)210 (B)-210 (C)7210(D)-7210A 解析:由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,32π,tan(α+π)=43,即tan α=43,得sin α=-45,cos α=-35∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=22(cos α-sin α)=22⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45=210.故选A.2.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α=15,那么cos α=( ) (A)-25(B)-15(C)15 (D)25答案:C3.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=35,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=( )(A)45 (B)35 (C)-45(D)-35 D 解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+π2=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=-35,故选D.4.已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,且α是第三象限角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-3π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 2(π-α)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=( )(A)916 (B)-916 (C)-34 (D)34答案:B5.已知α是第二象限角,则cos α1+tan 2α+sin α·1+1tan 2α的值为( ) (A)-2 (B)2 (C)0(D)3C 解析:原式=cos αsin 2α+cos 2αcos 2α+sin αsin 2α+cos 2αsin 2α=cos α|cos α|+sin α|sin α|,∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0,∴cos α|cos α|+sin α|sin α|=-1+1=0.故选C.6.在△ABC 中,3sin π2-A =3sin(π-A ),且cos A =-3cos(π-B ),则C 等于( ) (A)π3 (B)π4 (C)π2(D)2π3C 解析:因为3sin π2-A =3sin(π-A ), 所以3cos A =3sin A ,所以tan A =33, 又0<A <π,所以A =π6.又因为cos A =-3cos(π-B ), 即cos A =3cos B , 所以cos B =13cos π6=12,又0<B <π, 所以B =π3.所以C =π-(A +B )=π2.故选C. 7.设f (sin x )=3-cos2x ,则f (cos x )=________. 解析:方法一:f (cos x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x=3-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =3-cos(π-2x )=3+cos 2x .方法二:f (sin x )=3-(1-2sin 2 x )=2+2sin 2 x , ∴f (x )=2+2x 2,∴f (cos x )=2+2cos 2x =3+2cos 2x -1=3+cos 2x . 答案:3+cos 2x8.化简sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4n -14π-α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4n +14π-α(n ∈Z )的结果为________. 解析:n 为偶数时,原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4-α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=0. n 为奇数时,原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=0. 答案:09.已知cos π6-α=23,则sin α-2π3=________.解析:sin α-2π3=sin -π2-π6-α=-sin π2+π6-α=-cos π6-α=-23.答案:-2310.已知f (α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+π2·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α·tan (α+5π)tan (-α-π)·sin (α-3π)(1)化简f (α);(2)若α是第三象限角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=15,求f (α)的值; (3)若α=-31π3,求f (α)的值.解:(1)f (α)=cos α·(-sin α)·tan α(-tan α)·(-sin α)=-cos α;(2)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=-sin α, ∴sin α=-15,cos α=-52-15=-25 6.∴f (α)=25 6.(3)∵-31π3=-6×2π+5π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×2π+5π3 =-cos 5π3=-cos π3=-12.11.已知2sin 2α+sin αcos α-3cos 2α=75,求tan α的值.解:由题意得2sin 2α+sin αcos α-3cos 2αsin 2α+cos 2α=75, 所以2tan 2α+tan α-3tan 2α+1=75, 所以10tan 2α+5tan α-15=7tan 2α+7,所以3tan 2α+5tan α-22=0,所以(3tan α+11)(tan α-2)=0,所以tan α=-113或tan α=2.能力提升练(时间:15分钟)12.设f (x )=⎩⎨⎧ s in πx , (x <0),f (x -1)+1, (x ≥0)和g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ cosπx ,(x <12),g (x -1)+1,(x ≥12),则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+g ⎝ ⎛⎭⎪⎫56+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34的值为( ) (A)2(B)3 (C)4 (D)5 B 解析:∵g (14)=22,g (56)=cos(-16π)+1=32+1,f (13)=sin(-23π)+1=-32+1,f (34)=sin(-π4)+1=-22+1,∴原式=3.故选B.13.已知sin θ=13,θ∈(-π2,π2),则sin(π-θ)·sin(32π-θ)的值为( )(A)229(B)-229 (C)19(D)-19B 解析:∵θ∈(-π2,π2),∴cos θ=1-sin 2θ=223, ∴sin(π-θ)sin(3π2-θ)=-sin θcos θ=-13×223 =-229.故选B.14.在△ABC 中,已知2cos 2A -3cos(B +C )=2,则A =________. 解析:由2cos 2A -3cos(B +C )=2,得2cos 2A -3cos(π-A )=2,即2cos 2A +3cos A -2=0, 得cos A =12或cos A =-2(舍去),则在△ABC 中,A =π3.答案:π315.在三角形ABC 中,求cos 2A +B 2+cos 2C 2的值. 解:在△ABC 中,A +B =π-C ,所以A +B 2=π2-C 2, 所以cos A +B 2=cos π2-C 2=sin C 2,所以cos 2A +B 2+cos 2C 2=sin 2C 2+cos 2C 2=1. 16.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根为sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ的值; (2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值. 解:(1)由根与系数的关系可知⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ+cos θ=3+12 ①sin θcos θ=m 2 ②而sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ=sin 2 θsin θ-cos θ+cos 2 θcos θ-sin θ =sin 2 θ-cos 2 θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ=3+12. (2)由①式平方得1+2sin θcos θ=2+32.∴sin θcos θ=34.由②得m 2=34,∴m =32. (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,∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ=32cos θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧ cos θ=32sin θ=12. 又∵θ∈(0,2π),∴θ=π3或θ=π6.。
高三一轮复习精题组同角三角函数基本关系与诱导公式(有详细的答案解析)..
§4.2 同角三角函数基本关系及诱导公式1. 同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:sin αcos α=tan α.2. 下列各角的终边与角α的终边的关系3.1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)sin(π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( × )(2)六组诱导公式中的角α可以是任意角.( × )(3)若cos(n π-θ)=13(n ∈Z ),则cos θ=13.( × ) (4)已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5,其中θ∈[π2,π],则m <-5或m ≥3.( × )(5)已知θ∈(0,π),sin θ+cos θ=3-12,则tan θ的值为-3或-33.( × )(6)已知tan α=-12,则1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α的值是-13.( √ )2. 已知sin(π-α)=log 814,且α∈(-π2,0),则tan(2π-α)的值为( ) A .-255B.255C .±255D.52答案 B解析 sin(π-α)=sin α=log 814=-23,又α∈(-π2,0),得cos α=1-sin 2α=53, tan(2π-α)=tan(-α)=-tan α=-sin αcos α=255.3. 若tan α=2,则2sin α-cos αsin α+2cos α的值为________.答案 34解析 原式=2tan α-1tan α+2=34.4. 已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=23,则sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=________. 答案 -23解析 sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=sin ⎣⎡⎦⎤-π2-⎝⎛⎭⎫π6-α =-sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π6-α=-cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=-23. 5. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2cos π3x ,x ≤2 000,x -15,x >2 000,则f [f (2 015)]=________.答案 -1解析 ∵f [f (2 015)]=f (2 015-15)=f (2 000), ∴f (2 000)=2cos 2 000π3=2cos 23π=-1.题型一 同角三角函数关系式的应用例1 (1)已知cos(π+x )=35,x ∈(π,2π),则tan x =________.(2)已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( ) A .-43B.54C .-34D.45思维启迪 (1)应用平方关系求出sin x ,可得tan x ; (2)把所求的代数式中的弦转化为正切,代入可求. 答案 (1)43(2)D解析 (1)∵cos(π+x )=-cos x =35,∴cos x =-35.又x ∈(π,2π), ∴sin x =-1-cos 2x =-1-(-35)2=-45,∴tan x =sin x cos x =43. (2)sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ=sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=sin 2θcos 2θ+sin θcos θcos 2θ-2sin 2θcos 2θ+1=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1=22+2-222+1=45. 思维升华 (1)利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.(2)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.(3)注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α.(1)已知1+sin x cos x =-12,那么cos xsin x -1的值是( )A.12B .-12C .2D .-2(2)已知tan θ=2,则sin θcos θ=________. 答案 (1)A (2)25解析 (1)由于1+sin x cos x ·sin x -1cos x =sin 2x -1cos 2x =-1,故cos xsin x -1=12.(2)sin θcos θ=sin θ·cos θsin 2θ+cos 2θ=tan θtan 2θ+1=222+1=25.题型二 诱导公式的应用例2 (1)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=33,求cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α的值; (2)已知π<α<2π,cos(α-7π)=-35,求sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-72π的值. 思维启迪 (1)将π6+α看作一个整体,观察π6+α与5π6-α的关系.(2)先化简已知,求出cos α的值,然后化简结论并代入求值. 解 (1)∵⎝⎛⎭⎫π6+α+⎝⎛⎭⎫5π6-α=π, ∴5π6-α=π-⎝⎛⎭⎫π6+α. ∴cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α=cos ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6+α =-cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=-33, 即cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α=-33. (2)∵cos(α-7π)=cos(7π-α) =cos(π-α)=-cos α=-35,∴cos α=35.∴sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-72π =sin(π+α)·⎣⎡⎦⎤-tan ⎝⎛⎭⎫72π-α =sin α·tan ⎝⎛⎭⎫π2-α =sin α·sin ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α·cos αsin α=cos α=35.思维升华 熟练运用诱导公式和基本关系式,并确定相应三角函数值的符号是解题的关键.另外,切化弦是常用的规律技巧.(1)已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π12=13,则cos ⎝⎛⎭⎫α+7π12的值为________. (2)已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,α是第三象限角,则sin (-α-32π)cos (32π-α)cos (π2-α)sin (π2+α)·tan 2(π-α)=________.答案 (1)-13 (2)-916解析 (1)cos ⎝⎛⎭⎫α+7π12=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π12+π2 =-sin ⎝⎛⎭⎫α+π12=-13. (2)∵方程5x 2-7x -6=0的根为-35或2,又α是第三象限角,∴sin α=-35,∴cos α=-1-sin 2α=-45,∴tan α=sin αcos α=-35-45=34,∴原式=cos α(-sin α)sin α·cos α·tan 2α=-tan 2α=-916.题型三 三角函数式的求值与化简例3 (1)已知tan α=13,求12sin αcos α+cos 2α的值;(2)化简:tan (π-α)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-α-π)sin (-π-α).思维启迪 三角函数式的化简与求值,都是按照从繁到简的形式进行转化,要认真观察式子的规律,使用恰当的公式. 解 (1)因为tan α=13,所以12sin αcos α+cos 2α=sin 2α+cos 2α2sin αcos α+cos 2α=tan 2α+12tan α+1=23.(2)原式=-tan α·cos α·(-cos α)cos (π+α)·(-sin (π+α)) =tan α·cos α·cos α-cos α·sin α=sin αcos α·cos α-sin α=-1.思维升华 在三角函数式的求值与化简中,要注意寻找式子中的角,函数式子的特点和联系,可以切化弦,约分或抵消,减少函数种类,对式子进行化简.(1)若α为三角形的一个内角,且sin α+cos α=23,则这个三角形是( )A .正三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .钝角三角形(2)已知tan α=2,sin α+cos α<0, 则sin (2π-α)·sin (π+α)·cos (π+α)sin (3π-α)·cos (π-α)=________.答案 (1)D (2)-255解析 (1)∵(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=49,∴sin αcos α=-518<0,∴α为钝角.故选D.(2)原式=-sin α·(-sin α)·(-cos α)sin α·(-cos α)=sin α,∵tan α=2>0,∴α为第一象限角或第三象限角. 又sin α+cos α<0,∴α为第三象限角, 由tan α=sin αcos α=2, 得sin α=2cos α代入sin 2α+cos 2α=1, 解得sin α=-255.方程思想在三角函数求值中的应用典例:(5分)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ=________.思维启迪 利用同角三角函数基本关系,寻求sin θ+cos θ,sin θ-cos θ和sin θcos θ的关系. 规范解答解析 方法一 因为sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=49169,所以sin θcos θ=-60169.由根与系数的关系,知sin θ,cos θ是方程x 2-713x -60169=0的两根,所以x 1=1213,x 2=-513.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0,cos θ<0. 所以sin θ=1213,cos θ=-513.所以tan θ=sin θcos θ=-125.方法二 同法一,得sin θcos θ=-60169,所以sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=-60169.弦化切,得tan θtan 2θ+1=-60169,即60tan 2θ+169tan θ+60=0, 解得tan θ=-125或tan θ=-512.又θ∈(0,π),sin θ+cos θ=713>0,sin θcos θ=-60169<0. 所以θ∈(π2,3π4),所以tan θ=-125.方法三 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=713sin 2θ+cos 2θ=1得,⎩⎨⎧sin θ=1213cos θ=-513或⎩⎨⎧sin θ=-513cos θ=1213(舍).故tan θ=-125.答案 -125温馨提醒 三种解法均体现了方程思想在三角函数求值中的应用.利用已知条件sin θ+cos θ=713和公式sin 2θ+cos 2θ=1可列方程组解得sin θcos θ,sin θ-cos θ,也可以利用一元二次方程根与系数的关系求sin θ、cos θ.各解法中均要注意条件θ∈(0,π)的运用,谨防产生增解.方法与技巧同角三角恒等变形是三角恒等变形的基础,主要是变名、变式.1. 同角关系及诱导公式要注意象限角对三角函数符号的影响,尤其是利用平方关系在求三角函数值时,进行开方时要根据角的象限或范围,判断符号后,正确取舍.2. 三角求值、化简是三角函数的基础,在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan x =sin xcos x 化成正弦、余弦函数;(2)和积转换法:如利用(sin θ±cos θ)2=1±2sinθcos θ的关系进行变形、转化;(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=sin 2θ⎝⎛⎭⎫1+1tan 2θ=tan π4=…. 失误与防范1. 利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐. 特别注意函数名称和符号的确定.2. 在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. 3. 注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题1. α是第四象限角,tan α=-512,则sin α等于 ( )A.15B .-15C.513D .-513答案 D解析 ∵tan α=sin αcos α=-512,∴cos α=-125sin α,又sin 2α+cos 2α=1,∴sin 2α+14425sin 2α=16925sin 2α=1.又sin α<0,∴sin α=-513.2. 已知α和β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α等于( ) A .-32B.32C .-12D.12答案 D解析 因为α和β的终边关于直线y =x 对称,所以α+β=2k π+π2(k ∈Z ).又β=-π3,所以α=2k π+5π6(k ∈Z ),即得sin α=12.3. 已知sin(π-α)=-2sin(π2+α),则sin α·cos α等于( )A.25B .-25C.25或-25D .-15答案 B解析 由sin(π-α)=-2sin(π2+α)得sin α=-2cos α,所以tan α=-2,∴sin α·cos α=sin α·cos αsin 2α+cos 2α=tan α1+tan 2α=-25,故选B. 4. 已知f (α)=sin (π-α)·cos (2π-α)cos (-π-α)·tan (π-α),则f ⎝⎛⎭⎫-25π3的值为( )A.12B .-12C.32D .-32答案 A解析 ∵f (α)=sin αcos α-cos α·(-tan α)=cos α,∴f ⎝⎛⎭⎫-25π3=cos ⎝⎛⎭⎫-25π3 =cos ⎝⎛⎭⎫8π+π3=cos π3=12.5. 已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是 ( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2} 答案 C解析 当k =2n (n ∈Z )时,A =sin (2n π+α)sin α+cos (2n π+α)cos α=2; 当k =2n +1(n ∈Z )时,A =sin (2n π+π+α)sin α+cos (2n π+π+α)cos α=-2. 故A 的值构成的集合为{-2,2}.二、填空题6. 化简:sin ⎝⎛⎭⎫α+3π2·tan (α+π)sin (π-α)=________. 答案 -1解析 原式=-cos α·tan αsin α=-sin αsin α=-1. 7. 如果cos α=15,且α是第一象限的角,那么cos(α+3π2)=________. 答案 265 解析 ∵cos α=15,α为第一象限角, ∴sin α=1-cos 2α= 1-(15)2=265, ∴cos(α+3π2)=sin α=265. 8. 化简:sin 2(α+π)·cos (π+α)·cos (-α-2π)tan (π+α)·sin 3(π2+α)·sin (-α-2π)=________.答案 1解析 原式=sin 2α·(-cos α)·cos αtan α·cos 3α·(-sin α)=sin 2αcos 2αsin 2αcos 2α=1. 三、解答题9. 已知sin θ=45,π2<θ<π. (1)求tan θ的值;(2)求sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ的值. 解 (1)∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴cos 2θ=925. 又π2<θ<π,∴cos θ=-35. ∴tan θ=sin θcos θ=-43. (2)由(1)知,sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+2tan θ3tan 2θ+1=-857. 10.已知sin θ,cos θ是关于x 的方程x 2-ax +a =0(a ∈R )的两个根,求cos 3(π2-θ)+sin 3(π2-θ)的值.解 由已知原方程的判别式Δ≥0,即(-a )2-4a ≥0,∴a ≥4或a ≤0.又⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=asin θcos θ=a,(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ, 则a 2-2a -1=0,从而a =1-2或a =1+2(舍去),因此sin θ+cos θ=sin θcos θ=1- 2.∴cos 3(π2-θ)+sin 3(π2-θ)=sin 3θ+cos 3θ =(sin θ+cos θ)(sin 2θ-sin θcos θ+cos 2θ)=(1-2)[1-(1-2)]=2-2.B 组 专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)1. 已知sin θ=-13,θ∈(-π2,π2),则sin(θ-5π)sin(32π-θ)的值是 ( ) A.229B .-229C .-19 D.19 答案 B解析 ∵sin θ=-13,θ∈(-π2,π2), ∴cos θ=1-sin 2θ=223. ∴原式=-sin(π-θ)·(-cos θ)=sin θcos θ=-13×223=-229. 2. 当0<x <π4时,函数f (x )=cos 2x cos x sin x -sin 2x的最小值是 ( )A.14B.12 C .2 D .4 答案 D解析 当0<x <π4时,0<tan x <1, f (x )=cos 2x cos x sin x -sin 2x =1tan x -tan 2x, 设t =tan x ,则0<t <1,y =1t -t 2=1t (1-t )≥1[t +(1-t )2]2=4. 当且仅当t =1-t ,即t =12时等号成立. 3. 已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=a (|a |≤1),则cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ+sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ的值是________. 答案 0解析 cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ=cos ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6-θ =-cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=-a .sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ=sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π6-θ=cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=a , ∴cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ+sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ=0. 4. 已知f (x )=cos 2(n π+x )·sin 2(n π-x )cos 2[(2n +1)π-x ](n ∈Z ). (1)化简f (x )的表达式; (2)求f (π2 014)+f (503π1 007)的值. 解 (1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z )时,f (x )=cos 2(2k π+x )·sin 2(2k π-x )cos 2[(2×2k +1)π-x ]=cos 2x ·sin 2(-x )cos 2(π-x )=cos 2x ·(-sin x )2(-cos x )2=sin 2x ;当n 为奇数,即n =2k +1(k ∈Z )时,f (x )=cos 2[(2k +1)π+x ]·sin 2[(2k +1)π-x ]cos 2{[2×(2k +1)+1]π-x }=cos 2[2k π+(π+x )]·sin 2[2k π+(π-x )]cos 2[2×(2k +1)π+(π-x )]=cos 2(π+x )·sin 2(π-x )cos 2(π-x )=(-cos x )2sin 2x (-cos x )2=sin 2x ,综上得f (x )=sin 2x .(2)由(1)得f (π2 014)+f (503π1 007) =sin 2π2 014+sin 21 006π2 014 =sin 2π2 014+sin 2(π2-π2 014) =sin 2π2 014+cos 2π2 014=1. 5. 已知在△ABC 中,sin A +cos A =15. (1)求sin A cos A 的值;(2)判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形;(3)求tan A 的值.解 (1)∵sin A +cos A =15,①∴两边平方得1+2sin A cos A =125, ∴sin A cos A =-1225. (2)由sin A cos A =-1225<0,且0<A <π, 可知cos A <0,∴A 为钝角,∴△ABC 是钝角三角形.(3)∵(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =1+2425=4925, 又sin A >0,cos A <0,∴sin A -cos A >0,∴sin A -cos A =75.② ∴由①,②可得sin A =45,cos A =-35, ∴tan A =sin A cos A =45-35=-43.。
高三数学第一轮复习 —同角三角函数的基本关系与诱导公式教案
城东蜊市阳光实验学校一.课题:同角三角函数的根本关系与诱导公式二.教学目的:1.掌握同角三角函数的根本关系式及诱导公式;并能运用这些公式进展求值、化简与证明.三.教学重点:公式的恰中选用及利用公式时符号的正确选取.四.教学过程:〔一〕主要知识:1.同角三角函数的根本关系式:〔1〕倒数关系:tan cot 1αα⋅=; 〔2〕商数关系:sin cos tan ,cot cos sin αααααα==; 〔3〕平方关系:22sin cos 1αα+=.2.诱导公式,奇变偶不变,符号看象限.〔二〕主要方法:1.利用同角三角函数的根本关系式时要细心观察题目的特征,注意公式的合理选用,特别要注意开方时的符号选取,切割化弦是常用的方法;2.学会利用方程的思想解三角题,对于sin cos ,sin cos ,sin cos αααααα+⋅-三个式子中,其中一个式子的值,可求其余两个式子的值.〔三〕例题分析:例1.化简sin tan tan (cos sin )cot s c c ααααααα+-++ 分析:切割化弦是解此题的出发点.解:原式sin sin sin (cos sin )cos sin cos 1cos sin sin ααααααααααα+-=+=+. 例2.化简〔1〕sin()cos()44ππαα-++; 〔2〕32,cos(9)5παπαπ<<-=-,求11cot()2πα-的值. 解:〔1〕原式sin()cos[()]424πππαα=-++-sin()sin()044ππαα=---=. 〔2〕3cos()cos(9)5απαπ-=-=-,∴3cos 5α=, ∵2παπ<<,∴4sin 5α=-,sin 4tan cos 3ααα==, ∴1134cot()cot()tan 223ππααα-=--=-=. 例3.〔1〕假设tan α=,求值①cos sin cos sin αααα+-;②222sin sin cos cos αααα-+.〔2〕求值66441sin cos 1sin cos x x x x----. 解:〔1〕①原式sin 1cos 3sin 1cos αααα+===---. ②∵2211cos 1tan 3αα==+,∴原式22cos (2tan tan 1)ααα=-+=. 〔2〕∵66224224sin cos (sin cos )(sin sin cos cos )x x x x x x x x +=+-⋅+2222222(sin cos )3sin cos 13sin cos x x x x x x =+-⋅=-⋅.又∵442222222sin cos (sin cos )2sin cos 12sin cos x x x x x x x x +=+-⋅=-⋅. ∴原式66441sin cos 31sin cos 2x x x x --==--. 例4.sin ,cos θθ是方程244210x mx m -+-=的两个根,322πθπ<<,求角θ. 解:∵2sin cos 21sin cos 416(21)0m m m m θθθθ+=⎧⎪-⎪⋅=⎨⎪⎪∆=-+≥⎩,代入2(sin cos )12sin cos θθθθ+=+⋅,得m =,又322πθπ<<,∴21sin cos 04m θθ-⋅=<,sin cos m θθ+==1sin 2θθ==,又∵322πθπ<<, ∴56πθ=.〔四〕稳固练习:1.假设(cos )cos 2f x x =,(sin15)f = 〔D 〕2.1sin cos (0)5αααπ+=-≤≤,那么tan α=34-. 五.课后作业:高考A 方案考点25,智能训练4,6,7,9,10,12,15,16.。
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1 D.-2
1 解析:sin210° =sin(180° +30° )=-sin30° =-2. 答案:D
2.sin2(π+α)-cos(π+α)· cos(-α)+1 的值为( A.1 B.2sin2α C.0 D.2
)
解析:原式=(-sinα)2-(-cosα)· cosα+1 =sin2α+cos2α+1=2. 答案:D
即 α+k·2π(k∈Z),-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⑲______时原函数值的符号; π α 2± 的正弦(余弦)函数值,分别等于 α 的余弦(正弦)函数值,前 面加上一个把 α 看成锐角时原函数值的符号.
答案:①sin α+cos α sinα
3.2 同角三角函数基本关系与诱导公式 考纲点击 π 1.能利用单位圆中的三角函数线推导出2± α,π±α 的正弦、 余弦、正切的诱导公式. sinx 2 2 2.理解同角三角函数的基本关系式:sin x+cos x=1,cosx =tanx.
考点梳理 1.同角三角函数的基本关系式 基本关系式:①__________=1,tanα=②__________. 2.诱导公式
k 2.三角函数诱导公式 f2π+α(k∈Z)的本质 k 三角函数诱导公式 f2π+α(k∈Z)的本质是:奇变偶不变,
符号看象限.
对诱导公式口诀“奇变偶不变,符号看象限”含义的理解:即 π 诱导公式的左边为2· k+α(k∈Z)的正弦或余弦函数,当 k 为奇数时, 右边的函数名称正余互变;当 k 为偶数时,右边的函数名称不改变, 这就是“奇变偶不变”的含义,再就是将 α“看成”锐角(可能并不 是锐角,也可能是大于锐角也可能小于锐角还有可能是任意角),然 π 后分析 · k+α(k∈Z)为第几象限角,再判断公式左边这个三角函数 2 (原函数)在此象限是正还是负,也就是公式右边的符号. 诱导公式的应用是:一是求任意角的三角函数值,其一般步骤: ①负角变正角,再写成 2kπ+α,0≤α<2π;②转化为锐角.
2sinπ+αcosπ-α-cosπ+α 变式探究 2 (1)设 f(a)= 3π 2 2 π 1+sin α+cos 2 +α-sin 2+α 23 (1+2sinα≠0),求 f- 6 π的值. 2 4 (2)化简 sinnπ+3π· nπ+3π(n∈Z). cos
题型探究 题型一 同角三角函数的基本关系的应用 1 例 1 已知 α 是三角形的内角,且 sinα+cosα=5. (1)求 tanα 的值; 1 (2)把 2 用 tanα 表示出来,并求其值. cos α-sin2α
1 sinα+cosα= , ① 5 解析:(1)方法一,联立方程 sin2α+cos2α=1, ② 1 由①得 cosα=5-sinα. 将其代入②,整理得 25sin2α-5sinα-12=0. 4 sinα=5, ∵α 是三角形的内角,∴ cosα=-3. 5 4 ∴tanα=- . 3
5 3.已知 sinα= ,则 sin4α-cos4α 的值为( 5 3 1 1 3 A.- B.- C. D. 5 5 5 5
4 4 2 2 2
)
1 解析:∵sin α-cos α=sin α-cos α=2sin α-1=2×5-1 3 =-5. 答案:A
3π 1 4.已知 tanα= ,且 α∈π, 2 ,则 sinα 的值是( 2 5 5 A.- 5 B. 5 2 5 2 5 C. D.- 5 5
2 3 ①当 cosA= 2 时,cosB= 2 , 又 A、B 是三角形的内角, π π ∴A=4,B=6. 7 ∴C=π-(A+B)=12π. 2 3 当 cosA=- 时,cosB=- . 2 2 又 A、B 是三角形的内角, 3 5 ∴A=4π,B=6π,不符合题意. π π 7 综上,A= ,B= ,C= π. 4 6 12
-2sinα-cosα+cosα 解析:(1)∵f(a)= 1+sin2α+sinα-cos2α 2sinαcosα+cosα = 2sin2α+sinα cosα1+2sinα 1 = =tanα, sinα1+2sinα 23π 1 1 1 ∴f- 6 = 23π= π = π= 3. tan6 tan- 6 tan-4π+6
1 解析:(1)∵sinA+cosA= , 5 1 ∴两边平方得 1+2sinAcosA= , 25 12 ∴sinA· cosA=- . 25 12 (2)由(1)sinAcosA=- <0,且 0<A<π, 25 可知 cosA<0,∴A 为钝角, ∴△ABC 是钝角三角形.
24 49 (3)∵(sinA-cosA) =1-2sinAcosA=1+25=25, 又 sinA>0,cosA<0, 7 ∴sinA-cosA>0,∴sinA-cosA=5.② 4 3 ∴由①,②可得 sinA= ,cosA=- , 5 5 4 5 sinA 4 ∴tanA=cosA= 3=-3.cosα
③sinα
④-sinα
⑤-
⑥sinα ⑦cosα ⑧cosα ⑨cosα ⑩-cosα ⑪cosα ⑫-cosα ⑬sinα ⑭-sinα ⑮tanα ⑯tanα ⑰-tanα ⑱-tanα ⑲锐角
考点自测 1.sin210° 等于( ) 3 3 A. 2 B.- 2
1 C.2
2
1- 3 3 ∴sinθ+cosθ=m= 2 ,sinθ· cosθ=- 4 , 3π 3 1 又∵ 2 <θ<2π,∴sinθ=- 2 ,cosθ=2, 5π ∴θ= . 3
题型二 诱导公式的应用 sinπ-αcos2π-αtan-α+π 例 2 已知 f(α)= ; -tan-α-πsin-π-α (1)化简 f(α); 3π 1 (2)若 α 是第三象限角,且 cosα- 2 =5,求 f(α)的值.
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归纳总结 •方法与技巧 1.同角三角恒等变形是三角恒等变形的基础,主要是变 名、变式. 2.同角关系及诱导公式要注意象限角对三角函数符号的 影响,尤其是利用平方关系在求三角函数值时,进行开方时要 根据角的象限或范围,判断符号后,正确取舍.
∴sinα>0,cosα<0. ∴sinα-cosα>0. 7 ∴sinα-cosα=5. 1 4 sinα+cosα=5, sinα=5, 由 得 7 sinα-cosα= , cosα=-3. 5 5 4 ∴tanα=- . 3
sin2α+cos2α sin2α+cos2α tan2α+1 cos2α 1 (2) 2 2 = 2 2 = 2 2 = cos α-sin α cos α-sin α cos α-sin α 1-tan2α cos2α 4 ∵tanα=-3, 4 - 2+1 2 tan α+1 3 1 25 ∴ 2 = = 4 =- 7 . cos α-sin2α 1-tan2α 1--32
sinθ+cosθ=m, 2m-1 解析:sinθ· cosθ= , 4 Δ=16m2-2m+1≥0, 1± 3 代入(sinθ+cosθ) =1+2sinθ· cosθ,得 m= 2 , 2m-1 1- 3 3π 又 2 <θ<2π,∴sinθ· cosθ= 4 <0,即 m= 2 ,
(2)当 n=2k(k∈Z)时, 2 4 原式=sin2kπ+3π· 2kπ+3π cos 2 4 =sin π·cos π 3 3 π π -cos =sin · 3 3 3 1 = 2 ×-2 3 =- 4 .
当 n=2k+1(k∈Z)时, 2 4 原式=sin2k+1π+3π· 2k+1π+3π cos 2 4 =sinπ+3π· π+3π cos 2 π =-sin3π·cos3 π π =-sin · cos 3 3 3 1 3 =- 2 ×2=- 4 . 3 ∴原式=- . 4
)
3 解析:∵α∈π,2π,∴sinα<0,排除
B、C.
sinα 1 5 2 2 由 tanα=cosα=2,sin α+cos α=1,得 sinα=- 5 . 答案:A
3π sinθ+cosθ 5.若 =2,则 sin(θ-5π)·sin 2 -θ等于( sinθ-cosθ 4 3 A.3 B.± 10 3 3 C. D.- 10 10
点评:已知角 α 的三角函数值求角 α 的一般步骤是:①由 三角函数值的符号确定角 α 所在的象限; ②据角 α 所在的象限 求出角 α 的最小正角; ③最后利用终边相同的角写出角 α 的一 般表达式.
1 变式探究 3 在△ABC 中,sin(π-A)-cos(π-A)=5. (1)求 sinA· cosA; (2)判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形; (3)求 tanA 的值.
题型三 同角三角函数基本关系和诱导公式的综合 例 3 在△ABC 中,若 sin(2π-A)=- 2sin(π-B), 3cosA =- 2cos(π-B),求△ABC 的三个内角.
解析:由已知, sinA= 2sinB, 得 3cosA= 2cosB.
2 2 2
① ②
2 ① +② ,得 2cos A=1,得 cosA=± . 2
1 方法二,∵sinα+cosα= , 5 1 1 2 2,即 1+2sinαcosα= . ∴(sinα+cosα) = 5 25 24 ∴2sinαcosα=- . 25 24 49 2 ∴(sinα-cosα) =1-2sinαcosα=1+ = . 25 25 12 ∵sinαcosα=-25<0 且 0<α<π,
点评:①对于 sinα+cosα,sinαcosα,sinα-cosα 这三个式 子,已知其中一个式子的值,其余二式的值可求.转化的公式 为(sinα± cosα)2=1± 2sinαcosα;②关于 sinα,cosα 的齐次式,注 意化为关于 tanα 的式子.