20202021学年高中数学第1章三角函数13第2课时公式五和公式六教师用书教案新人教A版必修4

-1-第2课时公式五和公式六学习目标核心素养1.了解角π2－α与角α的对称性，能借助单位圆，利用定义推导出公式五、公式六.2.能够准确记忆公式五和公式六．(重点、易混点)3.灵活运用诱导公式进行三角函数式的化简、求值和证明．(难点)1.通过对公式五、公式六的推导，提升学生的素养.2.通过诱导公式的应用，培养学生的数学运算直观抽象和逻辑推理素养.1．公式五(1)角π2－α与角α的终边关于直线y＝x对称，如图所示．(2)公式：sinπ2－α＝cosα，cosπ2－α＝sinα.2．公式六(1)公式五与公式六中角的联系π2＋α＝π－π2－α.(2)公式：sinπ2＋α＝cosα，cosπ2＋α＝－sinα.思考：如何由公式四及公式五推导公式六？[提示]sinπ2＋α＝sinπ－π2－α＝sinπ2－α＝cosα，cosπ2＋α＝cosπ－π2－α＝－cosπ2－α＝－sinα.注意：公式六的坐标法推导方法-2-设角α的终边与单位圆交于点P(x，y)，则sinα＝y，cosα＝x，而角π2－α的终边与单位圆交于点P′，则P′(y，x)，因为π2－α与π2＋α关于y轴对称，所以π2＋α的终边与单位圆交于点(－y，x)．所以sinπ2＋α＝x＝cosα，cosπ2＋α＝－y＝－sinα.1．化简：sin92π＋x＝()A．sinxB．cosxC．－sinxD．－cosxB[sin9π2＋x＝sinπ2＋x＝cosx．]2．若α∈π，3π2，则1－sin23π2－α＝()A．sinαB．－sinαC．cosαD．－cosαB[∵sin3π2－α＝－cosα，又∵α∈π，3π2，∴1－sin23π2－α＝1－cos2α＝|sinα|＝－sinα.]3．计算：sin211°＋sin279°＝.1[因为11°＋79°＝90°，所以sin79°＝cos11°，所以原式＝sin211°＋cos211°＝1.]4．化简sin3π2＋α＝.－cosα[sin3π2＋α＝sinπ＋π2＋α＝－sinπ2＋α＝－cosα.]利用诱导公式化简求值-3-[探究问题]1．公式一～四与公式五～六的主要区别是什么？提示：公式一～四中函数名称不变，公式五～六中函数名称改变，在应用诱导公式中注意口诀“奇变偶不变，符号看象限”．即针对统一的诱导公式形式“k·90°±α(k∈Z)”或“k·π2±α(k∈Z)”中的k而言．2．解决给值求值问题的策略是什么？提示：(1)解决条件求值问题，首先要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名称及有关运算之间的差异及联系．(2)可以将已知式进行变形向所求式转化，或将所求式进行变形向已知式转化．【例1】(1)已知cos31°＝m，则sin239°tan149°的值是()A.1－m2mB.1－m2C．－1－m2mD．－1－m2(2)已知sinπ3－α＝12，则cosπ6＋α的值为．思路点拨：(1)(2)(1)B(2)12[(1)sin239°tan149°＝sin(180°＋59°)·tan(180°－31°)＝－sin59°(－tan31°)＝－sin(90°－31°)·(－tan31°)＝－cos31°·(－tan31°)＝sin31°＝1－cos231°＝1－m2.(2)cosπ6＋α＝cosπ2－π3－α＝sinπ3－α＝12.]1．将例1(2)的条件中的“－”改为“＋”，求cos5π6＋α的值．[解]cos5π6＋α＝cosπ2＋π3＋α＝－sinπ3＋α＝－12.2．将例1(2)增加条件“α是第二象限角”，求sin7π6＋α的值．-4-[解]因为α是第二象限角，所以－α是第三象限角，又sinπ3－α＝12，所以π3－α是第二象限角，所以cosπ3－α＝－32，所以sin7π6＋α＝sinπ＋π6＋α＝－sinπ6＋α＝－cosπ3－α＝32.诱导公式应用中解决给值求值的一般步骤1定关系：确定已知角与所求角之间的关系，一般常见的互余关系有：与；与；与等.常见的互补关系有：与；＋α与等.2定公式：依据确定的关系，选择要使用的诱导公式.3得结论：根据选择的诱导公式，得到已知值和所求值之间的关系，从而得到答案.利用诱导公式证明恒等式【例2】(1)求证：sinθ＋cosθsinθ－cosθ＝2sinθ－3π2cosθ＋π2－11－2sin2π＋θ.(2)求证：cos6π＋θsin－2π－θtan2π－θcos3π2＋θsin3π2＋θ＝－tanθ.[证明](1)右边＝－2sin3π2－θ·－sinθ－11－2sin2θ＝2sinπ＋π2－θsinθ－11－2sin2θ＝－2sinπ2－θsinθ－11－2sin2θ＝－2cosθsinθ－1cos2θ＋sin2θ－2sin2θ＝sinθ＋cosθ2sin2θ－cos2θ-5-＝sinθ＋cosθsinθ－cosθ＝左边，所以原等式成立．(2)左边＝cosθsin－θtan－θcosπ2＋θsinπ2＋θ＝cosθsinθtanθ－sinθcosθ＝－tanθ＝右边，所以原等式成立．三角恒等式的证明策略1遵循的原则：在证明时一般从左边到右边，或从右边到左边，或左右归一，总之，应遵循化繁为简的原则.2常用的方法：定义法，化弦法，拆项拆角法，公式变形法，“1”的代换法.[跟进训练]1．求证：cos5π2＋xsinx－5π2tan6π－x＝－1.[证明]因为cos5π2＋xsinx－5π2tan6π－x＝cos2π＋π2＋xsinx－π2－2πtan－x＝cosπ2＋x－sinx－π2tanx＝－sinxcosxtanx＝－1＝右边，所以原等式成立.诱导公式的综合应用【例3】已知sinα是方程5x2－7x－6＝0的根，α是第三象限角，求sin－α－32πcos32π－αcosπ2－αsinπ2＋α·tan2(π－α)的值．思路点拨：解方程并根据sinα的取值范围确定sinα的值→-6-由同角三角函数关系式求cosα，tanα→用诱导公式化简→求值[解]方程5x2－7x－6＝0的两根为x1＝－35，x2＝2，因为－1≤sinα≤1，所以sinα＝－35.又α是第三象限角，所以cosα＝－45，tanα＝sinαcosα＝34，所以sin－α－32πcos32π－αcosπ2－αsinπ2＋α·tan2(π－α)＝sinπ2－αcosπ2＋αsinαcosα·tan2α＝cosα－sinαsinαcosα·tan2α＝－tan2α＝－916.诱导公式综合应用要“三看”一看角：①化大为小；②看角与角之间的联系，可通过相加、相减分析两角的关系.二看函数名称：一般是弦切互化.三看式子结构：通过分析式子，选择合适的方法，如分式可对分子分母同乘一个式子变形.[跟进训练]2．已知sin(π－α)－cos(π＋α)＝23π2＜α＜π，求下列各式的值：(1)sinα－cosα；(2)sin3π2－α＋cos3π2＋α.[解]由sin(π－α)－cos(π＋α)＝23，得sinα＋cosα＝23①，将①两边同时平方，得1＋2sinα·cosα＝29，故2sinα·cosα＝－79.又π2＜α＜π，∴sinα＞0，cosα＜0.-7-(1)∵(sinα－cosα)2＝1－2sinα·cosα＝1－－79＝169，∴sinα－cosα＝43.(2)sin3π2－α＋cos3π2＋α＝cos3α－sin3α＝(cosα－sinα)(cos2α＋cosα·sinα＋sin2α)＝－43×1－718＝－2227.1．诱导公式一～六可以统一概括为“k·π2±α(k∈Z)”的形式．当k为偶数时，得α的同名函数值；当k为奇数时，得α的异名函数值，然后前面加一个把α看成锐角时原函数值的符号．简记为“奇变偶不变，符号看象限”．2．利用诱导公式求任意角的正弦、余弦函数值，常采用“负角化正角，大角化小角，最后转化成0，π2内的三角函数值”这种方式求解．用诱导公式把任意角的三角函数转化为0到π2之间的角的三角函数的基本步骤：1．下列与sinθ的值相等的是()A．sin(π＋θ)B．sinπ2－θC．cosπ2－θD．cosπ2＋θC[sin(π＋θ)＝－sinθ；sinπ2－θ＝cosθ；cosπ2－θ＝sinθ；cosπ2＋θ＝－sinθ.]2．sin95°＋cos175°的值为()A．sin5°B．cos5°C．0D．2sin5°C[sin95°＝cos5°，cos175°＝－cos5°，故sin95°＋cos175°＝0.]-8-3．已知cosα＝15，且α为第四象限角，那么cosα＋π2＝.265[因为cosα＝15，且α为第四象限角，所以sinα＝－1－cos2α＝－265，所以cosα＋π2＝－sinα＝265.]4．化简：sin－α－3π2·sin3π2－α·tan22π－αcosπ2－α·cosπ2＋α·cos2π－α.[解]原式＝sin－α＋π2·－sinπ2－α·tan22π－αcosπ2－α·cosπ2＋α·cos2π－α＝cosα·－cosα·tan2αsinα·－sinα·cos2α＝tan2αsin2α＝1cos2α.