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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