文档文本内容
专题5-3 诱导公式
【题型1】利用诱导公式求解给角求值
【题型2】利用诱导公式求解给值求值问题
【题型3】利用诱导公式化简与求值
【题型4】利用诱导公式证明恒等式
【题型5】诱导公式在三角形中的应用
【题型6】利用隐藏的互余互补关系整体带入或换元求值(重点题型)
【题型7】诱导公式与同角三角函数的综合运用
诱导公式
公式
终边关系
图示
公式
公式一
终边相同的角的同一三角
函数的值相等.
,
公式二
角π+α 与角α 的终边关
于原点对称
公式三
角-α 与角α 的终边关于
x 轴对称
公式四
角π-α 与角α 的终边关
于y 轴对称
公式五
公式六
题型解读
总览
知识梳理与常考题型
题型汇编
记忆口诀:可概括为“奇变偶不变,符号看象限”:
①“偶”当
中k 取偶数时,如
,三角函数名不变,符号由原
三角函数角所在象限决定;
②“奇”当
中k 取奇数时,如
,三角函数名改变,符号由原三
角函数角所在象限决定;
【题型1】利用诱导公式求解给角求值
解题思路:利用诱导公式公式求任意角三角函数值的步骤
(1)“负化正”:用公式一或三来转化.
(2)“大化小”:用公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”:用公式二或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”:得到锐角的三角函数后求值.
【例题1】
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】直接利用诱导公式计算得到答案.
【详解】
.
【巩固练习1】
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
.
【巩固练习2】(2024·高一·江苏扬州·期中)
的值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
.
【巩固练习3】(2024·高一·安徽蚌埠·期末)
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
.
【巩固练习4】点
位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】
.
同理,
,
所以点P 位于第一象限.故选:A.
【巩固练习5】化简:
.
【答案】
【分析】利用诱导公式及同角的三角函数关系式化简即可.
【详解】原式
.
【题型2】利用诱导公式求解给值求值问题
利用诱导公式变形时注意“符号看象限”是看变之前的函数对应的象限符号
【例题1】已知
为第四象限的角,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
为第四象限的角,且
,即
,
.
.
【例题2】已知
,且α 是第四象限角,那么
的值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
,即
,
因为
是第四象限角,所以
,
所以
.
【巩固练习1】已知角
的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,若角
的终边与
角
的终边相同,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用三角函数定义求得
,再利用诱导公式化简即可.
【详解】由题意得
,
【巩固练习2】已知
,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据题意利用诱导公式结合同角三角关系运算求解.
【详解】因为
,
且
,
,
所以
.
【巩固练习3】已知
为第二象限角,若
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式以及同角三角函数的关系式,可得答案.
【详解】由
,则
,
由
为第二象限角,则
,所以
.
【题型3】利用诱导公式化简与求值
基本步骤:先用诱导公式化简去括号,再进一步化简求值
【例题1】化简
( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】D
【分析】直接利用诱导公式化简得解.
【详解】
.
【例题2】化简下列各式:
(1)
;
(2)
.
【答案】(1)1
(2)
【分析】利用诱导公式,化简求值.
【详解】(1)原式
.
(2)原式
.
【巩固练习1】(2024·高一·福建莆田·期末)化简求值:
(1)已知
,且
为第四象限的角,求
的值.
(2)已知
,求
的值.
【解析】(1)
,且
为第四象限的角
,
(2)原式
【巩固练习2】已知
.
(1)化简
;(2)若
为第三象限角,且
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)利用诱导公式代入计算即可得
;
(2)根据角的范围将
代入计算即可得
.
【详解】(1)
即
(2)由
,可得
.
因为
为第三象限角,
因此
,
故
.
【题型4】利用诱导公式证明恒等式
利用诱导公式化简后再证明等式两边相等
【例题1】求证:当
或3 时,
.
【答案】证明见解析
【分析】根据题设,应用诱导公式化简等式左侧即可.
【详解】当
时,左边=
;
当
时,左边=
;
综上,
或
有原等式恒成立.
【例题2】求证:
.
【答案】证明见解析
【分析】直接利用诱导公式化简左边即得证明.
【详解】证明:左边
=
右边,
所以原式或立.
【巩固练习1】已知角
的终边在第三象限,
,证明:
.
【解析】由题可知
.
.
为第三象限角,
为第三或第四象限角.
又
,
为第四象限角,
.
.
.
【巩固练习2】(1)求证:
;
(2)设
,求证
.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)(2)应用诱导公式化简等式中结构复杂的一侧,即可证结论.
【
详
解
】
(
1
)
左
边
=
=右边,所以原等
式成立.
(2)方法1:左边=
=
=
=右边,所以原等式成立.
方法2:由
,得
,
所
以
,
等
式
左
边
=
=
=
=右边,等式成立.
【巩固练习3】若
,求证:
.
【答案】证明见解析
【解析】分
为偶数和
为奇数讨论,利用诱导公式化简即可证明;
【详解】证明:若
为偶数,则
左边
;
若
为奇数,则
左边
【题型5】诱导公式在三角形中的应用
因为三角形内角和为180°,所以提供了诱导公式变形的条件
A,B,C 为△ABC 的三个内角,则有
①
,
②
,
③若
,则
④若△ABC 为锐角三角形,则任意角的正弦值大于其它2 个角的余弦值
【例题1】(多选题)在△ABC 中,下列关系式恒成立的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】结合三角形的内角和定理和诱导公式,准确运算,即可求解.
【详解】对于A 中,由
,所以A 正确;
对于B 中由
,所以B 正确;
对于C 中,由
,所以C 正确;
对于D 中,
,所以D 错误.
【例题2】在锐角
中,证明:
.(注:函数
在第一象限递增)
【解析】证明:因为
是锐角三角形,所以
,
【巩固练习1】(23-24 高一·浙江·期中)已知
为
的三个内角,下列各式不成立的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用三角函数诱导公式,结合三角形的内角和为π,逐个去分析即可选出答案.
【详解】由题意知,在
中,
,
对A 选项,
,故A 选项正确;
对B 选项,
,故B 选项正确;
对C 选项,
,故C 选项正确;
对D 选项,
,故D 选项不正确.
【巩固练习2】(23-24 高一上·广东深圳·期末)已知
是
的三个内角,下列条件是“
”的一个充分不必要条件的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】
根据题意要逐一判断由选项能否推出
,推出
为钝角三角形,其中A,C 项都
无从推出钝角,B 项可以利用诱导公式判断
是钝角,D 项利用两角差的余弦公式可推得
,从而得出钝角.
【详解】对于A 选项,由
可得
,则
可以是锐角或者钝角,无法判断
的符号,故A 项错误;
对于B 选项,由
可得
,因
,故
是钝角,
都是锐角,即有
;
反过来,由
可得
中必有一个钝角,当
时,
,故B 项正确;
对于C 选项,当
时,如果取
,则
,此时
,不
合题意,故C 项错误;
对于D 选项,由
可得
, 即
,因
,
,
则
,即
中必有一个是钝角,从而
是锐角,即
必成立,
反过来,由
可得
中必有一个钝角,当
时,
,故D 项正确.
【巩固练习3】在
中,
是钝角,设
证明:
.(注:函数
在第一象限递增)
【解析】证明:因为
是钝角,所以
都是锐角,
因为
,
同理
,所以
,
所以
【题型6】利用隐藏的互余互补关系整体带入或换元求值(重点题型)
(1)诱导公式用于角的变换,凡遇到2 个角的和差为
的整数时都可用诱导公式.
(2)对其中一个括号中的式子换元
(3)利用诱导公式变形,注意若题目给了象限范围则一般需要改变函数名
【例题1】已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
,
所以
.
【例题2】若
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
所以
.
【例题3】若
是第四象限角,且
,
.
【答案】
【解析】因为
是第四象限角,所以
,
所以
,又
,故
在第四象限,
,
所以
,
所以
【巩固练习1】已知
,则
等于 .
【答案】
【解析】
.
故答案为:
【巩固练习2】已知
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
.
【巩固练习3】已知
,则
的值为 ;
【答案】
【解析】
,
,
,
,
.
【巩固练习4】已知
,则
的值为
【答案】
【解析】原式
.
故答案为:
.
【巩固练习5】已知
,且
是第三象限角,求
的值.
【解析】因为
是第三象限角,所以
是第二象限角,则
,
又
,所以
是第二象限角,
可得
,
所以
.
【巩固练习6】(23-24 高一上·浙江温州·期末)已知
,
,则
【答案】
【分析】先求得
,再利用两角和的余弦公式求解即可.
【详解】因为
,
,
所以
,
则
.
故答案为:
.
【巩固练习7】(23-24 高一上·江苏南京·期末)已知
,则
的值是
.
【答案】
【分析】利用诱导公式得到
,再由同角基本关系式可解.
【详解】由于
,
所以
.
【题型7】诱导公式与同角三角函数的综合运用
【例题1】已知
,且
,则
= .
【答案】
【解析】∵
,
.
又
,
,
,
,
原式
.故答案为:
.
【例题2】在单位圆中,锐角
的终边与单位圆相交于点
,将射线
绕点
按逆时针方
向旋转
后与单位圆相交于点
.
(1)求
的值;
(2)记点
的横坐标为
,若
,且
,求
的值.
【解析】(1)由题意,
,
,
所
以
,
,
所
以
.
(2)由题及第(1)小问可得
,又
,
,
(3)
又
,所以
,所以
,
所
以
.
【巩固练习1】如图,以
为始边作角
与
,它们的终边分别与单位圆相交
于点P,Q,已知点Q 的坐标为
.
(1)求
的值;
(2)若
,求P 的坐标.
【解析】(1)因为点
在单位圆上且
,所以
,得
.
即
,且由三角函数定义知,
,
,
故
.
(2)由题意:
,
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故
.
【巩固练习2】已知
(1)若角
的终边过点
,求
;
(2)若
,求
的值.
【解析】(1)
若角
的终边过点
,则
,
所以
(2)若
,
所以
【巩固练习3】在单位圆中,锐角
的终边与单位圆相交于点
,连接圆心
和
得到射
线
,将射线
绕点
按逆时针方向旋转
后与单位圆相交于点
,其中
.
(1)求
的值;
(2)记点
的横坐标为
,若
,求
的值.
【解析】(1)由于点
在单位圆上,且
是锐角,可得
,
所以
,
所以
;
(2)由(1)可知
,且
为锐角,可得
,
根据三角函数定义可得:
,
因为
,且
,
因此
,所以
所以
.