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2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 三角函數(shù)、解三角形 第二節(jié) 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式學(xué)案 理(含解析)新人教A版

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1、第二節(jié) 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式 2019考綱考題考情 考綱要求 考題舉例 考向標(biāo)簽 1.理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:sin2x+cos2x=1,=tanx 2.能利用單位圓中的三角函數(shù)線推導(dǎo)出±α,π±α的正弦、余弦、正切的誘導(dǎo)公式 2017·北京高考·T12(誘導(dǎo)公式、兩角和差公式) 2016·全國卷Ⅱ·T9(同角三角函數(shù)的關(guān)系、二倍角公式) 2016·全國卷Ⅲ·T5(同角三角函數(shù)的關(guān)系、二倍角公式) 命題角度: 1.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系 2.誘導(dǎo)公式及應(yīng)用 核心素養(yǎng):數(shù)學(xué)運(yùn)算 1.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系 (1)平方關(guān)系:sin2α+c

2、os2α=1。 (2)商數(shù)關(guān)系:tanα=。 2.三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式 公式一:sin(α+2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cosα,tan(α+2kπ)=tanα,其中k∈Z。 公式二:sin(π+α)=-sinα,cos(π+α)=-cosα,tan(π+α)=tanα。 公式三:sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα。 公式四:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,tan(π-α)=-tanα。 公式五:sin=cosα,cos=sinα。 公式六:sin=cosα,cos=-sinα。 1.同角

3、三角函數(shù)關(guān)系式的常用變形 (sinα±cosα)2=1±2sinαcosα; sinα=tanα·cosα。 2.誘導(dǎo)公式的記憶口訣 “奇變偶不變,符號看象限”,其中的奇、偶是指的奇數(shù)倍和偶數(shù)倍,變與不變指函數(shù)名稱的變化。 一、走進(jìn)教材 1.(必修4P19例6改編)已知sinα=,≤α≤π,則tanα=(  ) A.-2 B.2 C. D.- 解析 因?yàn)閏osα=-=-=-,所以tanα==-。 答案 D 2.(必修4P20練習(xí)T4改編)化簡=________。 解析?。剑絪in2θ。 答案 sin2θ 二、走近高考 3.(2016·全國卷Ⅲ)若tanα=,則

4、cos2α+2sin2α=(  ) A. B. C.1 D. 解析 cos2α+2sin2α====。 答案 A 4.(2017·北京高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α與角β均以O(shè)x為始邊,它們的終邊關(guān)于y軸對稱。若sinα=,則sinβ=________。 解析 由題意可知角α在第一或第二象限,若角α與角β的終邊關(guān)于y軸對稱,則β=2kπ+π-α(k∈Z),所以sinβ=sin(π-α)=sinα=。 答案  三、走出誤區(qū) 微提醒:①不會(huì)運(yùn)用消元思想轉(zhuǎn)化為關(guān)于tanx的齊次式;②不會(huì)對式子變形,且不注意角的范圍出錯(cuò);③誘導(dǎo)公式記憶不熟出錯(cuò)。 5.已知tanx=2,則si

5、n2x+1的值為(  ) A.0 B. C. D. 解析 sin2x+1===,故選B。 答案 B 6.化簡cosα+sinα得(  ) A.sinα+cosα-2 B.2-sinα-cosα C.sinα-cosα D.cosα-sinα 解析 原式=cosα+sinα=cosα·+sinα·,因?yàn)棣?α<π,所以cosα<0,sinα<0。所以原式=-(1-sinα)-(1-cosα)=sinα+cosα-2。故選A。 答案 A 7.若sin(π+α)=-,則sin(7π-α)=__________,cos=________。 解析 由sin(π+α)=-,得sinα

6、=,則sin(7π-α)=sin(π-α)=sinα=,cos=cos=cos=cos=sinα=。 答案   考點(diǎn)一同角三角函數(shù)的基本關(guān)系 方向1:“知一求二”問題 【例1】 (1)已知cosα=k,k∈R,α∈,則sin(π+α)=(  ) A.- B. C.± D.-k (2)(2019·廈門質(zhì)檢)若α∈,sin(π-α)=,則tanα=(  ) A.- B. C.- D. 解析 (1)由cosα=k,α∈得sinα=,所以sin(π+α)=-sinα=-。故選A。 (2)因?yàn)棣痢?,sinα=,所以cosα=-,所以tanα=-。 答案 (1)A (2)C

7、 利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系求解問題的關(guān)鍵是熟練掌握同角三角函數(shù)的基本關(guān)系的正用、逆用、變形。同角三角函數(shù)的基本關(guān)系本身是恒等式,也可以看作是方程,對于一些題,可利用已知條件,結(jié)合同角三角函數(shù)的基本關(guān)系列方程組,通過解方程組達(dá)到解決問題的目的。 方向2:弦切互化 【例2】 (1)(2019·河南平頂山、許昌兩市聯(lián)考)已知=5,則cos2α+sin2α的值是(  ) A.   B.- C.-3   D.3 (2)已知θ為第四象限角,sinθ+3cosθ=1,則tanθ=________。 解析 (1)由=5得=5,可得tanα=2,則cos2α+sin2α=cos2α+sinαco

8、sα===。故選A。 (2)由(sinθ+3cosθ)2=1=sin2θ+cos2θ,得6sinθcosθ=-8cos2θ,又因?yàn)棣葹榈谒南笙藿?,所以cosθ≠0,所以6sinθ=-8cosθ,所以tanθ=-。 答案 (1)A (2)- 若已知正切值,求一個(gè)關(guān)于正弦和余弦的齊次分式的值,則可以通過分子、分母同時(shí)除以一個(gè)余弦的齊次冪將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)于正切的分式,代入正切值就可以求出這個(gè)分式的值,這是同角三角函數(shù)關(guān)系中的一類基本題型。 方向3:sinα±cosα與sinαcosα關(guān)系的應(yīng)用 【例3】 (1)(2019·山西晉城一模)若|sinθ|+|cosθ|=,則sin4θ+co

9、s4θ=(  ) A. B. C. D. (2)已知θ為第二象限角,sinθ,cosθ是關(guān)于x的方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的兩根,則sinθ-cosθ=(  ) A. B. C. D.- 解析 (1)因?yàn)閨sinθ|+|cosθ|=,兩邊平方,得1+|sin2θ|=。所以|sin2θ|=。所以sin4θ+cos4θ=1-2sin2θcos2θ=1-sin22θ=。故選B。 (2)因?yàn)閟inθ,cosθ是方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的兩根,所以sinθ+cosθ=,sinθ·cosθ=,可得(sinθ+cosθ)2=1+2sinθ·cosθ=1+m=,解得

10、m=-。因?yàn)棣葹榈诙笙藿牵詓inθ>0,cosθ<0,即sinθ-cosθ>0,因?yàn)?sinθ-cosθ)2=1-2sinθ·cosθ=1-m=1+,所以sinθ-cosθ==。故選B。 答案 (1)B (2)B 對于sinα+cosα,sinα-cosα,sinαcosα這三個(gè)式子,知一可求二,若令sinα+cosα=t,則sinαcosα=,sinα-cosα=±(注意根據(jù)α的范圍選取正、負(fù)號),體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用。 【題點(diǎn)對應(yīng)練】  1.(方向1)已知sin(π+α)=-,則tan值為(  ) A.2 B.-2 C. D.±2 解析 因?yàn)閟in(π+α)=-,所

11、以sinα=,cosα=±,tan==±2。故選D。 答案 D 2.(方向2)已知tanθ=2,則+sin2θ的值為(  ) A.   B. C.   D. 解析 原式=+sin2θ=+=+,將tanθ=2代入,得原式=。故選C。 答案 C 3.(方向2)若角α滿足sinα+2cosα=0,則tan2α=(  ) A.-   B. C.-   D. 解析 由題意知,tanα=-2,tan2α==。故選D。 解析:由題意知,sinα=-2cosα,tan2α===。故選D。 答案 D 4.(方向3)已知sinα+cosα=,α∈[0,π],則tanα=(  

12、) A.-   B.- C.   D. 解析 將sinα+cosα=①,左右兩邊平方,得1+2sinαcosα=,即2sinαcosα=-<0。又α∈[0,π],所以sinα>0,cosα<0,即sinα-cosα>0,因?yàn)?sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=,所以sinα-cosα=②,聯(lián)立①②解得sinα=,cosα=-,則tanα==-。 答案 A 考點(diǎn)二誘導(dǎo)公式及應(yīng)用 【例4】 (1)已知f(α)=,則f=(  ) A. B. C. D.- (2)已知cos(75°+α)=,則sin(α-15°)+cos(105°-α)的值是(  ) A. B. C

13、.- D.- 解析 (1)f(α)====cosα,則f=cos=。 (2)因?yàn)閏os(75°+α)=,所以sin(α-15°)+cos(105°-α)=sin[(α+75°)-90°]+cos[180°-(α+75°)]=-cos(75°+α)-cos(75°+α)=-。 答案 (1)A (2)D 1.已知角求值問題,關(guān)鍵是利用誘導(dǎo)公式把任意角的三角函數(shù)值轉(zhuǎn)化為銳角的三角函數(shù)值求解。轉(zhuǎn)化過程中注意口訣“奇變偶不變,符號看象限”的應(yīng)用。 2.對給定的式子進(jìn)行化簡或求值時(shí),要注意給定的角之間存在的特定關(guān)系,充分利用給定的關(guān)系結(jié)合誘導(dǎo)公式將角進(jìn)行轉(zhuǎn)化。特別要注意每一個(gè)角所在的象限,防

14、止符號及三角函數(shù)名出錯(cuò)。 【變式訓(xùn)練】 (1)sin300°+tan600°的值是(  ) A.- B. C.-+ D.+ (2)若sin=,則cos=________。 解析 (1)sin300°+tan600°=sin(-60°)+tan60°=-sin60°+tan60°=-+=。故選B。 (2)因?yàn)閟in=,所以cos=cos=sin=。 答案 (1)B (2) 1.(配合例2使用)已知α∈R,sinα+2cosα=,則tanα=________。 解析 由題意結(jié)合同角三角函數(shù)基本關(guān)系有解方程可得或則tanα==3或-。 答案 3或- 2.(配合例2使用)若角

15、α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊在直線y=x上,則cos2α=(  ) A. B. C. D.- 解析 由題意易得tanα=,cos2α====。故選B。 答案 B 3.(配合例3使用)已知sinα+cosα=,則tanα+的值為(  ) A.-1 B.-2 C. D.2 解析 因?yàn)閟inα+cosα=,所以(sinα+cosα)2=2,所以sinαcosα=。所以tanα+=+==2。故選D。 答案 D 4.(配合例4使用)已知α∈,sin=,則cos=(  ) A. B. C.- D.- 解析 因?yàn)閟in=cos=,所以cos=。故選B。 答案 B 9

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