三角函式解三角形第四章第2節

2022-11-01 05:27:07 字數 5194 閱讀 4691

第2節同角三角函式基本關係式與誘導公式

最新考綱 1.理解同角三角函式的基本關係式:sin2α+cos2α=1,=tan α;2.能利用單位圓中的三角函式線推導出±α,π±α的正弦、余弦、正切的誘導公式.

知識梳理

1.同角三角函式的基本關係

(1)平方關係:sin2α+cos2α=1.

(2)商數關係:=tan__α.

2.三角函式的誘導公式

[常用結論與微點提醒]

1.誘導公式的記憶口訣:奇變偶不變,符號看象限.

2.同角三角函式基本關係式的常用變形:

(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α.

3.在利用同角三角函式的平方關係時,若開方,要特別注意判斷符號.

診斷自測

1.思考辨析(在括號內打「√」或「×」)

(1)sin(π+α)=-sin α成立的條件是α為銳角.(  )

(2)六組誘導公式中的角α可以是任意角.(  )

(3)誘導公式的記憶口訣中「奇變偶不變,符號看象限」,其中的奇、偶是指的奇數倍和偶數倍,變與不變指函式名稱的變化.(  )

(4)若sin(kπ-α)=(k∈z),則sin α=.(  )

解析 (1)對於α∈r,sin(π+α)=-sin α都成立.

(4)當k為奇數時,sin α=,

當k為偶數時,sin α=-.

答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×

2.(2018·成都診斷)已知α為銳角,且sin α=,則cos

a.- b. c.- d.

解析因為α為銳角,所以cos α==,所以cos(π+α)=-cos α=-,故選a.

答案 a

3.已知sin=,那麼cos α=(  )

a.- b.- c. d.

解析 ∵sin=sin=cos α,∴cos α=.故選c.

答案 c

4.(必修4p22b3改編)已知tan α=2,則的值為________.

解析原式===3.

答案 3

5.已知sin θ+cos θ=,θ∈,則sin θ-cos θ的值為________.

解析 ∵sin θ+cos θ=,∴sin θcos θ=.

又∵(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=,

又∵θ∈,∴sin θ-cos θ=-.

答案 -

考點一同角三角函式基本關係式的應用

【例1】 (1)(2018·蘭州測試)已知sin αcos α=,且<α<,則cos α-

sin α的值為(  )

a.- b. c.- d.

(2)(2016·全國ⅲ卷)若tan α=,則cos2α+2sin 2α=(  )

a. b. c.1 d.

解析 (1)∵<α<,

∴cos α<0,sin α<0且cos α>sin α,

∴cos α-sin α>0.

又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×=,

∴cos α-sin α=.

(2)tan α=,則cos2α+2sin 2α===.

答案 (1)b (2)a

規律方法 1.利用sin2α+cos2α=1可以實現角α的正弦、余弦的互化,利用=tan α可以實現角α的弦切互化.

2.應用公式時注意方程思想的應用:對於sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α這三個式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.

3.注意公式逆用及變形應用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.

【訓練1】 (1)若3sin α+cos α=0,則的值為(  )

a. b. c. d.-2

(2)(2017·全國ⅰ卷)已知α∈,tan α=2,則cos

解析 (1)3sin α+cos α=0cos α≠0tan α=-,==

==.(2)由tan α=2得sin α=2 cos α,

又sin 2α+cos2α=1,所以cos2α=.

因為α∈,所以cos α=,sin α=.

因為cos=cos αcos+sin αsin ,

所以cos=×+×=.

答案 (1)a (2)

考點二誘導公式的應用

【例2】 (1)已知a=+(k∈z),則a的值構成的集合是(  )

a. b.

c.解析當k為偶數時,a=+=2;

k為奇數時,a=-=-2.

答案 c

(2)求值:

設f(α)=(1+2sin α≠0),求

f的值.

解 ∵f(α)=

===,

∴f===

=.規律方法 1.誘導公式的兩個應用

(1)求值:負化正,大化小,化到銳角為終了.

(2)化簡:統一角,統一名,同角名少為終了.

2.含2π整數倍的誘導公式的應用

由終邊相同的角的關係可知,在計算含有2π的整數倍的三角函式式中可直接將

2π的整數倍去掉後再進行運算,如cos(5π-α)=cos(π-α)=-cos α.

【訓練2】 (1)(2017·北京卷)在平面直角座標系xoy中,角α與角β均以ox為始邊,它們的終邊關於y軸對稱.若sin α=,則sin

(2)求值:sin(-1 200°)cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050

解析 (1)α與β的終邊關於y軸對稱,則α+β=π+2kπ,k∈z,∴β=π-α+2kπ,k∈z,∴sin β=sin(π-α+2kπ)=sin α=.

(2)原式=-sin 1 200°cos 1 290°-cos 1 020°sin 1 050°

=-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)-cos(2×360°+300°)sin(2×360°+330°)

=-sin 120°cos 210°-cos 300°sin 330°

=-sin(180°-60°)cos(180°+30°)-cos(360°-60°)·sin(360°-30°)=sin 60°cos 30°+cos 60°sin 30°=×+×=1.

答案 (1) (2)1

考點三誘導公式、同角三角函式基本關係式的活用

【例3】 (1)(2018·廣州模擬)已知cos=,且-π<α<-,則cos等於(  )

ab.cd.-

(2)已知tan=,則tan

解析 (1)因為+=,

所以cos=sin=sin.

因為-π<α<-,所以-<α+<-.

又cos=>0,所以-<α+<-,

所以sin=-

=-=-.

(2)∵+=π,

∴tan=tan

=-tan=-.

答案 (1)d (2)-

規律方法 1.常見的互餘的角:-α與+α;+α與-α;+α與-α等.

2.常見的互補的角:+θ與-θ;+θ與-θ等.

【訓練3】 (1)已知sin α-cos α=,α∈(0,π),則tan α=(  )

a.-1 b.- c. d.1

(2)(2016·全國ⅰ卷)已知θ是第四象限角,且sin=,則tan

解析 (1)由

得2cos2α+2cos α+1=0,即=0,

∴cos α=-.

又α∈(0,π),∴α=,∴tan α=tan=-1.

(2)由題意,得cos=,∴tan=.

∴tan=tan=-=-.

答案 (1)a (2)-

基礎鞏固題組

(建議用時:30分鐘)

一、選擇題

600°的值為(  )

a.- b.- c. d.

解析 sin 600°=sin(360°+240°)=sin 240°

=sin(180°+60°)=-sin 60°=-.

答案 b

2.(2018·武漢模擬)已知α是第四象限角,sin α=-,則tan α=(  )

a.- b. c.- d.

解析因為α是第四象限角,sin α=-,

所以cos α==,故tan α==-.

答案 c

3.(2018·九江一模)已知tan θ=3,則cos=(  )

a.- b.- c. d.

解析 ∵tan θ=3,∴cos=sin 2θ====.

答案 c

4.=(  )

2-cos 2 2+cos 2

c.±(sin 2-cos 2) 2-sin 2

解析 =

==|sin 2-cos 2|=sin 2-cos 2.

答案 a

5.(2018·蘭州質檢)向量a=,b=(cos α,1),且a∥b,則cos=(  )

a.- b. c.- d.-

解析 ∵a=,b=(cos α,1),且a∥b,

∴×1-tan αcos α=0,∴sin α=,

∴cos=-sin α=-.

答案 a

6.(2018·郴州二模)已知sin=,則cos=(  )

a. b. c.- d.-

解析因為sin=,所以cos=sin=sin=.

答案 b

7.已知sin α=,則sin4α-cos4α的值為(  )

a.- b.- c. d.

解析 sin4α-cos4α=sin2α-cos2α=2sin2α-1=-.

答案 b

8.(2018·咸陽月考)已知函式f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),且f(4)=3,則f(2 018)的值為(  )

a.-1 b.1 c.3 d.-3

解析 ∵f(4)=asin(4π+α)+bcos(4π+β)

=asin α+bcos β=3,

∴f(2 018)=asin(2 018π+α)+bcos(2 018π+β)

=asin α+bcos β=3.

答案 c

二、填空題

9.(2018·石家莊質檢)若sin(π-α)=,且≤α≤π,則sin 2α的值為________.

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