《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第5章 三角函數(shù) 5.2 三角函數(shù)的概念 5.2.2 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系教學(xué)案 新人教A版必修第一冊(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中數(shù)學(xué) 第5章 三角函數(shù) 5.2 三角函數(shù)的概念 5.2.2 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系教學(xué)案 新人教A版必修第一冊(cè)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、5.2.2 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
(教師獨(dú)具內(nèi)容)
課程標(biāo)準(zhǔn):1.理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式.2.會(huì)運(yùn)用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式進(jìn)行三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)、求值和證明.
教學(xué)重點(diǎn):同角三角函數(shù)關(guān)系式的推導(dǎo)及應(yīng)用.
教學(xué)難點(diǎn):同角三角函數(shù)基本關(guān)系式在解題中的逆用、變形應(yīng)用及使用公式時(shí)由函數(shù)值正負(fù)號(hào)的選取而導(dǎo)致的角的范圍的討論.
【知識(shí)導(dǎo)學(xué)】
知識(shí)點(diǎn)一 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
知識(shí)點(diǎn)二 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式的變形形式
(1)平方關(guān)系變形
sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.
(2)商的變形
sinα=tanαcosα,cosα=.
【新
2、知拓展】
(1)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式揭示了“同角不同名”的三角函數(shù)的運(yùn)算規(guī)律,這里“同角”有兩層含義:一是“角相同”,二是對(duì)“任意”一個(gè)角(在使函數(shù)有意義的前提下).關(guān)系式成立與角的表達(dá)形式無(wú)關(guān),如sin23α+cos23α=1.
(2)sin2α是(sinα)2的簡(jiǎn)寫(xiě),不能寫(xiě)成sinα2.
(3)約定:教材中給出的三角恒等式,除特別注明的情況外,都是指兩邊都有意義情況下的恒等式.
1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)由于平方關(guān)系對(duì)任意角都成立,則sin2α+cos2β=1也成立.( )
(2)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系對(duì)任意角α都成立.( )
(3)當(dāng)角
3、α的終邊與坐標(biāo)軸重合時(shí),sin2α+cos2α=1也成立.( )
(4)在利用平方關(guān)系求sinα或cosα?xí)r,會(huì)得到正負(fù)兩個(gè)值.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.做一做
(1)若sinα=,且α是第二象限角,則tanα的值等于( )
A.- B. C.± D.±
(2)化簡(jiǎn):=________.
(3)已知=-5,則tanα=________.
答案 (1)A (2)cos80° (3)-
題型一 三角函數(shù)求值
例1 (1)已知cosα=-,求sinα和tanα;
(2)已知tanα=3,求的值.
[解] (1)sin2α=
4、1-cos2α=1-2=2,
因?yàn)閏osα=-<0,所以α是第二或第三象限角,
當(dāng)α是第二象限角時(shí),sinα=,tanα==-;
當(dāng)α是第三象限角時(shí),sinα=-,tanα==.
(2)解法一:原式===.
解法二:∵tanα=3,∴sinα=3cosα.
代入原式可得:原式===.
解法三:∵tanα=3>0,∴sinα=3cosα.
又sin2α+cos2α=1.∴sinα=,cosα=,
或sinα=-,cosα=-,
∴原式=.
[結(jié)論探究] 在本例(2)中條件不變的情況下,求sin2α+cos2α的值.
解 原式=
===.
金版點(diǎn)睛
1.求
5、三角函數(shù)值的方法
(1)已知sinθ(或cosθ)求tanθ常用以下方式求解
(2)已知tanθ求sinθ(或cosθ)常用以下方式求解
當(dāng)角θ的范圍不確定且涉及開(kāi)方時(shí),常因三角函數(shù)值的符號(hào)問(wèn)題而對(duì)角θ分區(qū)間(象限)討論.
2.已知角α的正切求關(guān)于sinα,cosα的齊次式的值的方法
(1)關(guān)于sinα,cosα的齊次式就是式子中的每一項(xiàng)都是關(guān)于sinα,cosα的式子且它們的次數(shù)之和相同,設(shè)為n次,將分子、分母同除以cosα的n次冪,其式子可化為關(guān)于tanα的式子,再代入求值.
(2)若無(wú)分母時(shí),把分母看作1,并將1用sin2α+cos2α來(lái)代換,將分子、分母同除以cos
6、2α,可化為關(guān)于tanα的式子,再代入求值.
(1)已知sinα=,并且α是第二象限角,求cosα和tanα;
(2)已知sinα+2cosα=0,求2sinαcosα-cos2α的值;
(3)已知=,α∈,求的值.
解 (1)cos2α=1-sin2α=1-2=2,
又α是第二象限角,所以cosα<0,cosα=-,tanα==-.
(2)由sinα+2cosα=0,得tanα=-2.
所以2sinαcosα-cos2α=
===-1.
(3)∵=,∴3tan2α-2tanα-1=0.
即(3tanα+1)(tanα-1)=0,
∴tanα=-或tanα=1.
∵α
7、∈,∴tanα<0,∴tanα=-,
∴==.
題型二 sinα±cosα與sinαcosα關(guān)系的應(yīng)用
例2 已知在△ABC中,sinA+cosA=.
(1)求sinAcosA;
(2)判斷△ABC是銳角三角形還是鈍角三角形.
[解] (1)∵sinA+cosA=,
∴兩邊平方,得1+2sinAcosA=.
∴sinAcosA=-.
(2)由(1)sinAcosA=-<0,且0
8、,已知其中一個(gè),可以求其他兩個(gè),即“知一求二”,它們的關(guān)系是:(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα;(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα.
(2)求sinα+cosα或sinα-cosα的值,要根據(jù)α的范圍注意判斷它們的符號(hào).
已知0<θ<π,且sinθ-cosθ=,求sinθ+cosθ,tanθ的值.
解 ∵sinθ-cosθ=,
∴(sinθ-cosθ)2=,
解得sinθcosθ=.
∵0<θ<π,且sinθcosθ=>0,
∴sinθ>0,cosθ>0.
∴sinθ+cosθ==
= =.
由得
∴tanθ==.
題型三 三角函
9、數(shù)式的化簡(jiǎn)與證明
例3 (1)化簡(jiǎn): ;
(2)求證:=.
[解] (1)原式=
===1.
(2)證法一:∵右邊=
=
=
=
==左邊,
∴原等式成立.
證法二:∵左邊==,
右邊==
===,
∴左邊=右邊,原等式成立.
[條件探究] 將本例(1)改為化簡(jiǎn):.
解 原式===1.
金版點(diǎn)睛
1.利用同角三角函數(shù)關(guān)系化簡(jiǎn)的常用方法
(1)化切為弦,減少函數(shù)名稱,便于約分化簡(jiǎn);
(2)對(duì)含根號(hào)的,應(yīng)先把被開(kāi)方式化為完全平方,去掉根號(hào),為防止出錯(cuò),去掉根號(hào)后首先用絕對(duì)值符號(hào)表示,然后考慮正負(fù);
(3)對(duì)含有高次的三角函數(shù)式,可借助于因式分解,或構(gòu)造
10、平方關(guān)系,以便于降冪化簡(jiǎn).
2.簡(jiǎn)單的三角恒等式的證明思路
(1)從一邊開(kāi)始,證明它等于另一邊;
(2)證明左、右兩邊等于同一個(gè)式子;
(3)逐步尋找等式成立的條件,達(dá)到由繁到簡(jiǎn).
化簡(jiǎn):(1)·;
(2) .
解 (1)原式=·
=·=·
=·=,
當(dāng)sinα>0時(shí),原式=1;當(dāng)sinα<0時(shí),原式=-1.
(2)原式=
=
==1.
1.已知cosθ=,且<θ<2π,則的值為( )
A. B.-
C. D.-
答案 D
解析 由于cosθ=,且<θ<2π.
所以sinθ=-=-,
所以tanθ=-,故=-.
2.已知
11、tanθ=2,則sin2θ+sinθcosθ-2cos2θ等于( )
A.- B.
C.- D.
答案 D
解析 sin2θ+sinθcosθ-2cos2θ
==,
又tanθ=2,故原式==.
3.若sinθ=-,tanθ>0,則cosθ=________.
答案?。?
解析 ∵sinθ<0,tanθ>0,∴θ在第三象限內(nèi),
∴cosθ=-=-.
4.已知sinθ=,則sin4θ-cos4θ的值為_(kāi)_______.
答案 -
解析 由sinθ=,可得cos2θ=1-sin2θ=,所以sin4θ-cos4θ=(sin2θ+cos2θ)(sin2θ-cos2θ)=sin2θ-cos2θ=-=-.
5.化簡(jiǎn):·.
解 原式=·
==1.
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