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1、2022年高考數(shù)學總復習 第四章4.2 同角三角函數(shù)的基本關系及三角函數(shù)的誘導公式教案 理 北師大版
考綱要求
1.理解同角三角函數(shù)的基本關系式:sin2α+cos2α=1,=(k∈Z)).
2.能利用單位圓中的三角函數(shù)線推導出,π±α的正弦、余弦、正切的誘導公式,并能靈活運用.
知識梳理
1.同角三角函數(shù)的基本關系式
(1)平方關系:__________;
(2)商數(shù)關系:__________;
(3)倒數(shù)關系:__________.
2.誘導公式
總口訣為:奇變偶不變,符號看象限,其中“奇”“偶”是指“k·±α(k∈Z)”中k的奇偶性;“符號”是指把任意角α看作
2、銳角時,原函數(shù)值的符號.
即α+k·2π(k∈Z),-α,π±α的三角函數(shù)值,等于α的同名函數(shù)值,前面加上一個把α看成__________時原函數(shù)值的符號;±α的正弦(余弦)函數(shù)值,分別等于α的余弦(正弦)函數(shù)值,前面加上一個把α看成銳角時原函數(shù)值的符號.
3.特殊角的三角函數(shù)值
角α
0°
30°
45°
60°
90°
120°
150°
180°
270°
角α的
弧度數(shù)
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sin α
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3、_
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cos α
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tan α
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基礎自測
1.已知cos(α-π)=-,且α是第四象限角,則sin α=( ).
A.- B. C.± D.
2.已知sin x=2cos x,則sin2x+1=( ).
A. B. C. D.
3.已知α是第四象限角,tan α=-,則sin α等于
4、( ).
A. B.- C. D.-
4.已知=5,則sin2α-sin αcos α的值是________.
思維拓展
1.有人說sin(kπ-α)=sin(π-α)=sin α(k∈Z),你認為正確嗎?
提示:不正確.當k=2n(n∈Z)時,sin(kπ-α)=sin(2nπ-α)=sin(-α)=-sin α;
當k=2n+1(n∈Z)時,sin(kπ-α)=sin[(2n+1)·π-α]=sin(2nπ+π-α)=sin(π-α)=sin α.
2.“符號看象限”中,符號是否與α的大小有關?
提示:無關,只是把α從形式上看作銳角,從而2kπ+α
5、(k∈Z),π+α,-α,π-α,-α,+α分別是第一,三,四,二,一,二象限的角.
一、同角三角函數(shù)關系式的應用
【例1-1】已知tan α=,則cos 2α+sin2α的值為__________.
【例1-2】已知α是三角形的內(nèi)角,且sin α+cos α=.
(1)求tan α的值;
(2)把用tan α表示出來,并求其值.
方法提煉1.利用sin2α+cos2α=1可以實現(xiàn)角α的正弦、余弦的互化,利用=tan α可以實現(xiàn)角α的弦切互化.
2.注意公式逆用及變形應用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.
請做[針對訓練]
6、1
二、誘導公式的應用
【例2-1】化簡:··=__________.
【例2-2】化簡:+.
【例2-3】已知cos(π+α)=-,且α是第四象限角,計算:(n∈Z).
方法提煉利用誘導公式化簡求值時的原則為:
1.“負化正”,運用公式三將任意負角的三角函數(shù)化為任意正角的三角函數(shù).
2.“大化小”,利用公式一將大于360°的角的三角函數(shù)化為0°到360°的三角函數(shù),利用公式二將大于180°的角的三角函數(shù)化為0°到180°的三角函數(shù).
3.“小化銳”,利用公式六將大于90°的角化為0°到90°的角的三角函數(shù).
4.“銳求值”,得到0°到90°的三角函數(shù)后,若是特殊角直接求得,
7、若是非特殊角可由計算器求得.
請做[針對訓練]2
三、sin x±cos x與方程思想
【例3】已知sin θ-cos θ=,求:
(1)sin θcos θ;(2)sin3θ-cos3θ;(3)sin4θ+cos4θ.
方法提煉1.已知asin x+bcos x=c可與sin2x+cos2x=1聯(lián)立,求得sin x,cos x,一般此法不常用,原因是計算麻煩.
2.sin x+cos x,sin x-cos x,sin xcos x之間的關系為:
(sin x+cos x)2=1+2sin xcos x,
(sin x-cos x)2=1-2sin xcos x,
(sin
8、 x+cos x)2+(sin x-cos x)2=2.
因此已知上述三個代數(shù)式中的任意一個代數(shù)式的值可求其余兩個代數(shù)式的值.
請做[針對訓練]3
考情分析
從近幾年的高考試題來看,同角三角函數(shù)的基本關系和誘導公式中是高考的熱點,題型既有選擇題、填空題,又有解答題.主要考查誘導公式在三角函數(shù)式求值,化簡的過程中與同角三角函數(shù)的關系式,和差角公式及倍角公式的綜合應用,在考查基本運算的同時,注重考查等價轉(zhuǎn)化的思想方法.
預測xx年高考仍將以誘導公式為主要考點,重點考查考生的運算能力與恒等變形能力.
針對訓練
1.(xx重慶高考,文12)若cos α=-,且α∈,則tan α=__
9、________.
2.已知A=+(k∈Z),則A的值構成的集合是__________.
3.已知關于x的方程2x2-(+1)x+m=0的兩根為sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求m的值.
參考答案
基礎梳理自測
知識梳理
1.(1)sin2α+cos2α=1 (2)tan α= (3)tan α·cot α=1
2.sin α?。璼in α -sin α sin α cos α
cos α cos α?。璫os α cos α?。璫os α sin α
-sin α tan α tan α -tan α?。璽an α 銳角
3.0 π
π 0
10、1
0?。? 1 0?。?
-?。? 0 0 1 不存在 -?。? 不存在
基礎自測
1.A 解析:cos(α-π)=-cos α=-,cos α=.
sin α=±=±,
∵α是第四象限角,∴sin α=-.
2.B 解析:∵sin2x+cos2x=1,
∴sin2x+2=1,∴sin2x=,∴sin2x+1=.
3.D 解析:由tan α==-,sin2α+cos2α=1及α是第四象限角,解得sin α=-.
4. 解析:由=5得,=5,即tan α=2.
所以sin2α-sin αcos α=
==.
考點探究突破
【例1-1】 解析:cos 2
11、α+sin2α
=1-2sin2α+sin2α=cos2α
===.
【例1-2】解:(1)聯(lián)立方程
由①得cos α=-sin α,將其代入②.
整理得25sin2α-5sin α-12=0.
∵α是三角形的內(nèi)角,
∴∴tan α=-.
(2)===.∵tan α=-,
∴===-.
【例2-1】sin x 解析:原式=··=·tan x·tan x=sin x.
【例2-2】解:原式=+=+=.
【例2-3】解:∵cos(π+α)=-.
∴-cos α=-,cos α=.
則
=
=
==
=-=-4.
【例3】解:(1)∵sin θ-cos θ=
12、,
∴(sin θ-cos θ)2=,
即sin2θ-2sin θcos θ+cos2θ=.
由平方關系sin2θ+cos2θ=1,可得sin θcos θ=.
(2)sin3θ-cos3θ=(sin θ-cos θ)(sin2θ+cos θsin θ+cos2θ).
由平方關系及sin θ-cos θ=,可得sin3θ-cos3θ=×=.
(3)由(sin2θ+cos2θ)2=sin4θ+2sin2θ·cos2θ+cos4θ=1,
可得sin4θ+cos4θ=1-2sin2θ·cos2θ=1-2×=.
演練鞏固提升
針對訓練
1. 解析:由1+tan2α=,則tan2α=.又因α∈,故tan α>0,則tan α=.
2.{-2,2} 解析:當k為偶數(shù)時,A=+=2;k為奇數(shù)時,A=-=-2.
3.解:由韋達定理可知
由①式平方得1+2sin θcos θ=,
∴sin θcos θ=,由②得=.
∴m=.