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新人教A版必修第一冊2023年秋高中數學5.3誘導公式 學生+教師用書(含答案)(4份打包)

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新人教A版必修第一冊2023年秋高中數學5.3誘導公式 學生+教師用書(含答案)(4份打包)

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5.3 誘導公式
第1課時 公式二、公式三和公式四
1.了解公式二、公式三和公式四的推導方法.(邏輯推理)
2.掌握公式二、公式三和公式四,并能靈活應用.(數學運算)
觀察單位圓,回答下列問題:
(1)角α與角π+α的終邊有什么關系?
(2)角α與角π+α的終邊與單位圓的交點P,P1有什么對稱關系?
(3)在(2)中,點P,P1的坐標有什么關系?由此你能得到它們的正弦、余弦、正切之間的關系嗎?
知識點 公式二~四
名稱 終邊關系 圖示 公式
公 式 二 角π+α與角α的終邊關于原點對稱 sin (π+α)=-sin α, cos (π+α)=-cos α, tan (π+α)=tan α
公 式 三 角-α與角α的終邊關于x軸對稱 sin (-α)=-sin α, cos (-α)=cos α, tan (-α)=-tan α
公 式 四 角π-α與角α的終邊關于y軸對稱 sin (π-α)=sin α, cos (π-α)=-cos α, tan (π-α)=-tan α
誘導公式中角α只能是銳角嗎?
[提示] 誘導公式中角α可以是任意角,要注意正切函數中要求α≠kπ+,k∈Z.
填空:
(1)若sin (π+α)=,則sin α=________.
(2)若cos (π-α)=,則cos α=________.
(3)已知tan α=6,則tan (-α)=________.
(4)sin 585°=________.
[答案] (1)- (2)- (3)-6 (4)-
類型1 給角求值問題
【例1】 (源自蘇教版教材)求值:
(1)sin ;(2)cos;(3)tan (-1 560°).
[解] (1)sin =sin =-sin =-.
(2)cos =cos =cos =cos =-cos =-.
(3)tan (-1 560°)=-tan 1 560°=-tan (4×360°+120°)=-tan 120°=-tan (180°-60°)=tan 60°=.
 利用誘導公式求任意角三角函數值的步驟
(1)“負化正”--用公式一或三來轉化.
(2)“大化小”--用公式一將角化為0°到360°間的角.
(3)“小化銳”--用公式二或四將大于90°的角轉化為銳角.
(4)“銳求值”--得到銳角的三角函數后求值.
[跟進訓練]
1.計算:sin +tan -cos.
[解] 原式=sin +tan -cos
=sin +tan -cos
=sin -tan +cos -1+=0.
類型2 給值(式)求值問題
【例2】 已知cos (α-75°)=-,且α為第四象限角,求sin (105°+α)的值.
思路導引:
[解] ∵cos (α-75°)=-<0,且α為第四象限角,
∴sin (α-75°)=-=-=-,
∴sin (105°+α)=sin [180°+(α-75°)]=-sin (α-75°)=.
[母題探究]
本例條件不變,求cos (255°-α)的值.
[解] cos (255°-α)=cos [180°-(α-75°)]
=-cos (α-75°)=.
 解決條件求值問題的技巧
[跟進訓練]
2.已知cos,求cos-sin2的值.
[解] 因為cos =cos
=-cos =-,
sin2=sin2=1-cos2=1-,
所以cos -sin2=--=-.
類型3 利用誘導公式化簡
【例3】 化簡:
(1);
(2).
[解] (1)原式===-tan α.
(2)原式====-1.
 三角函數式化簡的常用方法
(1)合理轉化:①將角化成2kπ±α,kπ±α,k∈Z的形式.
②依據所給式子合理選用誘導公式將所給角的三角函數轉化為角α的三角函數.
(2)切化弦:一般需將表達式中的切函數轉化為弦函數.
[跟進訓練]
3.tan (5π+α)=m,則的值為(  )
A.   B.   C.-1   D.1
A [∵tan (5π+α)=tan α=m,

=.故選A.]
1.計算:sin 210°=(  )
A.   B.-   C.   D.-
D [sin 210°=sin (180°+30°)=-sin 30°=-,故選D.]
2.(多選)下列式子中正確的是(  )
A.sin (π-α)=-sin α B.cos (π+α)=-cos α
C.sin (π+α)=sin α D.sin (2π+α)=sin α
BD [A中sin (π-α)=sin α,C中sin (π+α)=-sin α,B,D正確.]
3.已知sin (45°+α)=,則sin (135°-α)=________.
 [sin (135°-α)=sin [180°-(45°+α)]
=sin (45°+α)=.]
4.化簡:(1)=________;
(2)=________.
(1)-cos2α (2)-cosα [(1)
===-cos2α.
(2)==-cos α.]
回顧本節知識,自主完成以下問題:
1.你能概括一下公式一~四的特征嗎?
[提示] 誘導公式一~四可簡要概括為“α+k·2π(k∈Z),-α,π±α的三角函數值,等于α的同名函數值,前面加上一個把α看成銳角時原函數值的符號”,或者簡述為“函數名不變,符合看象限”.
2.如何應用公式一~四把任意角的三角函數轉化為銳角三角函數?
[提示] 5.3 誘導公式
第1課時 公式二、公式三和公式四
1.了解公式二、公式三和公式四的推導方法.(邏輯推理)
2.掌握公式二、公式三和公式四,并能靈活應用.(數學運算)
觀察單位圓,回答下列問題:
(1)角α與角π+α的終邊有什么關系?
(2)角α與角π+α的終邊與單位圓的交點P,P1有什么對稱關系?
(3)在(2)中,點P,P1的坐標有什么關系?由此你能得到它們的正弦、余弦、正切之間的關系嗎?
知識點 公式二~四
名稱 終邊關系 圖示 公式
公 式 二 角π+α與角α的終邊關于____對稱 sin (π+α)=________, cos (π+α)=________, tan (π+α)=________
公 式 三 角-α與角α的終邊關于______軸對稱 sin (-α)=________, cos (-α)=________, tan (-α)=________
公 式 四 角π-α與角α的終邊關于____軸對稱 sin (π-α)=________, cos (π-α)=________, tan (π-α)=________
誘導公式中角α只能是銳角嗎?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
填空:
(1)若sin (π+α)=,則sin α=________.
(2)若cos (π-α)=,則cos α=________.
(3)已知tan α=6,則tan (-α)=________.
(4)sin 585°=________.
類型1 給角求值問題
【例1】 (源自蘇教版教材)求值:
(1)sin ;(2)cos ;(3)tan (-1 560°).
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 利用誘導公式求任意角三角函數值的步驟
(1)“負化正”——用公式一或三來轉化.
(2)“大化小”——用公式一將角化為0°到360°間的角.
(3)“小化銳”——用公式二或四將大于90°的角轉化為銳角.
(4)“銳求值”——得到銳角的三角函數后求值.
[跟進訓練]
1.計算:sin +tan -cos .
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
類型2 給值(式)求值問題
【例2】 已知cos (α-75°)=-,且α為第四象限角,求sin (105°+α)的值.
思路導引:
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
[母題探究]
本例條件不變,求cos (255°-α)的值.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 解決條件求值問題的技巧
[跟進訓練]
2.已知cos =,求cos -sin2的值.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
類型3 利用誘導公式化簡
【例3】 化簡:
(1);
(2).
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 三角函數式化簡的常用方法
(1)合理轉化:①將角化成2kπ±α,kπ±α,k∈Z的形式.
②依據所給式子合理選用誘導公式將所給角的三角函數轉化為角α的三角函數.
(2)切化弦:一般需將表達式中的切函數轉化為弦函數.
[跟進訓練]
3.tan (5π+α)=m,則的值為(  )
A.   C.-1   D.1
1.計算:sin 210°=(  )
A.    B.-   C.    D.-
2.(多選)下列式子中正確的是(  )
A.sin (π-α)=-sin α
B.cos (π+α)=-cos α
C.sin (π+α)=sin α
D.sin (2π+α)=sin α
3.已知sin (45°+α)=,則sin (135°-α)=________.
4.化簡:(1)=________;
(2)=________.
回顧本節知識,自主完成以下問題:
1.你能概括一下公式一~四的特征嗎?
2.如何應用公式一~四把任意角的三角函數轉化為銳角三角函數?第2課時 公式五和公式六
1.了解公式五和公式六的推導方法.(邏輯推理)
2.靈活運用誘導公式進行三角函數式的化簡、求值和證明.(數學運算)
觀察單位圓,回答下列問題:
(1)角α與角-α,角α與角+α的終邊有什么關系?
(2)角α與角-α的終邊與單位圓的交點P,P1的坐標有什么關系?角α與角+α的終邊與單位圓的交點P,P2的坐標有什么關系?
知識點 誘導公式五、六
名稱 公式五 公式六
終邊關系 角-α與角α的終邊關于直線y=x對稱 角+α與角α的終邊垂直
圖形
公式 sin =cos α, cos=sin α sin =cos α, cos=-sin α
誘導公式五、六反映的是角±α與α的三角函數值之間的關系.可借用口訣“函數名改變,符號看象限”來記憶.
如何由公式四及公式五推導公式六?
[提示] sin =sin =sin =cos α.
cos =cos =-cos =-sin α.
(1)已知sin α=,則cos=________;
(2)若α∈,sin ,則cos α=________.
(1) (2) [(1)∵sin α=,∴cos =sin α=.
(2)∵α∈,sin =cos α=,∴cos α=.]
類型1 利用誘導公式化簡
【例1】 化簡:.
[解] 原式=
===-=-1.
 三角函數式化簡的方法和技巧
(1)方法:三角函數式化簡的關鍵是抓住函數名稱之間的關系和角之間的關系,據此靈活應用相關的公式及變形,解決問題.
(2)技巧:①異名化同名;②異角化同角;③切化弦.
[跟進訓練]
1.化簡:·sin cos.
[解] 原式=·sin ·(-sin α)
=(-sin α)
=·(-cos α)(-sin α)=-cos2α.
類型2 利用誘導公式求值
【例2】 (源自蘇教版教材)已知cos (75°+α)=,且-180°<<-90°,求cos (15°-α) 的值.
[解] 由-180°<<-90°,得-105°<75°+α<-15°,則sin (75°+α)<0.
又cos (75°+α)=,
所以cos (15°-α)=cos [90°-(75°+α)]=sin (75°+α)=-=-=-.
 利用互余(互補)關系求值的步驟
(1)定關系.確定已知角與所求角之間的關系,一般常見的互余關系有:-α與+α;+α與-α;+α與-α等.常見的互補關系有:+α與-α;+α與-α等.
(2)定公式.依據確定的關系,選擇要使用的誘導公式.
(3)得結論.根據選擇的誘導公式,得到已知值和所求值之間的關系,從而得到結果.
[跟進訓練]
2.已知cos,求下列各式的值:
(1)sin ;(2)sin .
[解] (1)sin =sin =cos .
(2)sin =sin
=-sin =-cos =-.
類型3 誘導公式的綜合應用
【例3】 已知f (α)=.
(1)若α=-,求f (α)的值;
(2)若α為第二象限角,且cos,求f (α)的值.
[解] (1)∵f (α)=
==cos α,
∴f =cos =cos .
(2)∵cos ,
∴sin α=.
∵α為第二象限角,
∴f (α)=cos α=-=-.
 誘導公式綜合應用要“三看”
一看角:(1)化大為小;(2)看角與角間的聯系,可通過相加、相減分析兩角的關系.
二看名:一般是弦切互化.
三看形:通過分析式子,選擇合適的方法,如分式可對分子分母同乘一個式子變形.
[跟進訓練]
3.在△ABC中,已知sin =sin ,試判斷△ABC的形狀.
[解] ∵A+B+C=π,∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
又sin =sin ,∴sin =sin ,
∴sin =sin ,∴cos C=cos B,
又B,C為△ABC的內角,∴C=B,∴△ABC為等腰三角形.
1.已知sin α=,則cos等于(  )
A.   B.   C.-   D.-
C [cos =-sin α=-.]
2.(多選)下列與sin θ的值相等的是(  )
A.sin (π+θ) B.sin
C.cos D.cos
CD [sin (π+θ)=-sin θ;sin =cos θ;
cos =sin θ;cos =sin θ.故選CD.]
3.已知sin ,則cos的值為(  )
A.   B.-   C.   D.-
C [cos =cos =sin .]
4.化簡sin (π+α)cos+sin cos (π+α)=________.
-1 [原式=(-sin α)sin α+cos α(-cos α)=-sin2α-cos2α=-1.]
回顧本節知識,自主完成以下問題:
1.公式一~四和公式五~六的函數名稱有什么不同?
[提示] 公式一~四中函數名稱不變,公式五~六中函數名稱改變.
2.如何用一個口訣描述誘導公式一~六?
[提示] “奇變偶不變、符號看象限”.第2課時 公式五和公式六
1.了解公式五和公式六的推導方法.(邏輯推理)
2.靈活運用誘導公式進行三角函數式的化簡、求值和證明.(數學運算)
觀察單位圓,回答下列問題:
(1)角α與角-α,角α與角+α的終邊有什么關系?
(2)角α與角-α的終邊與單位圓的交點P,P1的坐標有什么關系?角α與角+α的終邊與單位圓的交點P,P2的坐標有什么關系?
知識點 誘導公式五、六
名稱 公式五 公式六
終邊關系 角-α與角α的終邊關于直線y=x對稱 角+α與角α的終邊垂直
圖形
公式 sin =______, cos =______ sin =______, cos =______
誘導公式五、六反映的是角±α與α的三角函數值之間的關系.可借用口訣“函數名改變,符號看象限”來記憶.
如何由公式四及公式五推導公式六?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
(1)已知sin α=,則cos =________;
(2)若α∈,sin =,則cos α=________.
類型1 利用誘導公式化簡
【例1】 化簡:.
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 三角函數式化簡的方法和技巧
(1)方法:三角函數式化簡的關鍵是抓住函數名稱之間的關系和角之間的關系,據此靈活應用相關的公式及變形,解決問題.
(2)技巧:①異名化同名;②異角化同角;③切化弦.
[跟進訓練]
1.化簡:·sin cos .
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
類型2 利用誘導公式求值
【例2】 (源自蘇教版教材)已知cos (75°+α)=,且-180°<α<-90°,求cos (15°-α) 的值.
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 利用互余(互補)關系求值的步驟
(1)定關系.確定已知角與所求角之間的關系,一般常見的互余關系有:-α與+α;+α與-α;+α與-α等.常見的互補關系有:+α與-α;+α與-α等.
(2)定公式.依據確定的關系,選擇要使用的誘導公式.
(3)得結論.根據選擇的誘導公式,得到已知值和所求值之間的關系,從而得到結果.
[跟進訓練]
2.已知cos =,求下列各式的值:
(1)sin ;(2)sin .
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
類型3 誘導公式的綜合應用
【例3】 已知f (α)=.
(1)若α=-,求f (α)的值;
(2)若α為第二象限角,且cos =,求f (α)的值.
[嘗試解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 誘導公式綜合應用要“三看”
一看角:(1)化大為小;(2)看角與角間的聯系,可通過相加、相減分析兩角的關系.
二看名:一般是弦切互化.
三看形:通過分析式子,選擇合適的方法,如分式可對分子分母同乘一個式子變形.
[跟進訓練]
3.在△ABC中,已知sin =sin ,試判斷△ABC的形狀.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
1.已知sin α=,則cos 等于(  )
A.   C.-   D.-
2.(多選)下列與sin θ的值相等的是(  )
A.sin (π+θ) B.sin
C.cos D.cos
3.已知sin =,則cos 的值為(  )
A.   B.-   C.   D.-
4.化簡sin (π+α)cos +sin cos (π+α)=________.
回顧本節知識,自主完成以下問題:
1.公式一~四和公式五~六的函數名稱有什么不同?
2.如何用一個口訣描述誘導公式一~六?

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