《精編【課堂坐標(biāo)】高中數(shù)學(xué)北師大版必修4學(xué)案:1.4.34.4 單位圓的對(duì)稱性與誘導(dǎo)公式 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精編【課堂坐標(biāo)】高中數(shù)學(xué)北師大版必修4學(xué)案:1.4.34.4 單位圓的對(duì)稱性與誘導(dǎo)公式 Word版含解析(13頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精編北師大版數(shù)學(xué)資料
4.3 單位圓與正弦函數(shù)、
余弦函數(shù)的基本性質(zhì)
4.4 單位圓的對(duì)稱性與誘導(dǎo)公式
1.了解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的基本性質(zhì).
2.會(huì)借助單位圓推導(dǎo)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的誘導(dǎo)公式.(難點(diǎn))
3.掌握誘導(dǎo)公式及其應(yīng)用.(重點(diǎn))
[基礎(chǔ)初探]
教材整理1 正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的基本性質(zhì)
閱讀教材P18~P19“思考交流”以上部分,完成下列問題.
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的基本性質(zhì)
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
基本性質(zhì)
定義域
R
值域
[-1,1]
最大
(小)值
當(dāng)x=2kπ+(k∈Z)時(shí),函數(shù)取得最大值1;
當(dāng)x=2kπ-
2、(k∈Z)時(shí),函數(shù)取得最小值-1
當(dāng)x=2kπ(k∈Z)時(shí),函數(shù)取得最大值1;
當(dāng)x=(2k+1)π(k∈Z)時(shí),函數(shù)取得最小值-1
基本性質(zhì)
周期性
周期是2kπ(k∈Z),最小正周期為2π
單調(diào)性
在區(qū)間(k∈Z)上是增加的,在區(qū)間(k∈Z)上是減少的
在區(qū)間[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增加的,在區(qū)間[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是減少的
判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)y=sin x在[-π,π]上是增加的.( )
(2)y=sin x在上的最大值為1.( )
(3)y=cos x在上的最小值為-1.( )
【解析】 (1)y=
3、sin x在[-π,π]上不具有單調(diào)性,故(1)錯(cuò)誤.
(2)y=sin x在上是增加的,在上是減少的,y max=sin=1,故(2)正確.
(3)y=cos x在上是減少的,故y min=cos =0,故(3)錯(cuò)誤.
【答案】 (1) (2)√ (3)
教材整理2 誘導(dǎo)公式(-α,πα)的推導(dǎo)
閱讀教材P19~P21,完成下列問題.
1.誘導(dǎo)公式(-α,πα)的推導(dǎo)
(1)在直角坐標(biāo)系中
α與-α角的終邊關(guān)于x軸對(duì)稱;
α與π+α的終邊關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;
α與π-α的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱.
(2)公式
sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α;
sin(π
4、+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α;
sin(π-α)=sin_α,cos(π-α)=-cos_α.
2.誘導(dǎo)公式的推導(dǎo)
(1)-α的終邊與α的終邊關(guān)于直線y=x對(duì)稱.
(2)公式
sin=cos_α,cos=sin_α
用-α代替α↓并用前面公式
sin=cos_α,cos=-sin α
判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)cos(2π-α)=cos α.( )
(2)sin(2π-α)=sin α.( )
(3)誘導(dǎo)公式中的角α只能是銳角.( )
【解析】 (1)正確.cos(2π-α)=cos(-α)=cos α.
(2)錯(cuò)誤
5、.sin(2π-α)=sin(-α)=-sin α.
(3)錯(cuò)誤.誘導(dǎo)公式中角α不僅可以是銳角,還可以是任意角.
【答案】 (1)√ (2) (3)
[質(zhì)疑手記]
預(yù)習(xí)完成后,請(qǐng)將你的疑問記錄,并與“小伙伴們”探討交流:
疑問1:_________________________________________________________
解惑:___________________________________________________________
疑問2:_____________________________________________________
6、____
解惑:___________________________________________________________
疑問3:_________________________________________________________
解惑:___________________________________________________________
[小組合作型]
正弦、余弦函數(shù)的性質(zhì)
求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、最大值和最小值以及取得最大值和最小值的自變量x的值.
(1)y=sin x,x∈;
(1)y=cos x,x∈.
【精彩點(diǎn)撥】
7、畫出單位圓,借助圖形求解.
【自主解答】 (1)由圖①可知,y=sin x在上是增加的,在上是減少的.且當(dāng)x=時(shí),y=sin x取最大值1,當(dāng)x=-時(shí),y=sin x取最小值-.
①
(2)由圖②可知,y=cos x在[-π,0]上是增加的,在上是減少的.且當(dāng)x=-π時(shí)取最小值-1,當(dāng)x=0時(shí),取最大值1.
②
利用單位圓研究三角函數(shù)性質(zhì)的方法
第一步:在單位圓中畫出角x的取值范圍;
第二步:作出角的終邊與單位圓的交點(diǎn)P(cos x,sin x);
第三步:研究P點(diǎn)橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)隨x的變化而變化的規(guī)律;
第四步:得出結(jié)論.
[再練一題]
1.求下列函數(shù)的單
8、調(diào)區(qū)間和值域,并說明取得最大值和最小值時(shí)的自變量x的值.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):66470010】
(1)y=-sin x,x∈;(2)y=cos x,x∈[-π,π].
【解】 (1)y=-sin x,x∈的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
當(dāng)x=時(shí),ymin=-1;當(dāng)x=π時(shí),ymax=0,故函數(shù)y=-sin x的值域?yàn)?
(2)y=cos x,x∈[-π,π]的單調(diào)遞減區(qū)間為[0,π],單調(diào)遞增區(qū)間為[-π,0].
當(dāng)x=0時(shí),ymax=1;當(dāng)x=-π或π時(shí),ymin=-1,故函數(shù)y=cos x,x∈[-π,π]的值域?yàn)閇-1,1].
給角求值
求下列三角函數(shù)值.
(1
9、)sincossin;
(2)sin.
【精彩點(diǎn)撥】 利用誘導(dǎo)公式將所給的角化成銳角求解.
【自主解答】 (1)sincossin
=sincossin
=-sincos
=
==.
(2)sin=sin
=sin=sin=.
利用誘導(dǎo)公式,把任意角的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為銳角三角函數(shù)的基本步驟為:
可簡記為:負(fù)化正,大化小,化成銳角再求值.
[再練一題]
2.求下列各式的值.
(1)sin 495cos(-675);
(2)sincos(n∈Z).
【解】 (1)sin 495cos(-675)
=sin(360+135)cos(360+315)
10、=sin 135cos 315
=sin(180-45)cos(360-45)
=sin 45cos 45==.
(2)當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
原式=sin π=sin
=sin cos ==;
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),
原式=sin πcos π=sincos
=sin ==-.
給值求值
已知cos=,求cossin.
【精彩點(diǎn)撥】 解答本題要注意到+=π,-α=π-,+=等角之間的關(guān)系,恰當(dāng)運(yùn)用誘導(dǎo)公式求值.
【自主解答】 ∵+=,
∴sin=sin
=cos=.
∴sin=sin
=sin=.
∵+=π,
∴cos=cos
=-cos=-,
∴cos
11、sin=-=-.
1.觀察已知角與未知角之間的關(guān)系,運(yùn)用誘導(dǎo)公式將不同名的函數(shù)化為同名的函數(shù),將不同的角化為相同的角,是解決問題的關(guān)鍵.
2.對(duì)于有條件的三角函數(shù)求值題,求解的一般基本方法是從角的關(guān)系上尋求突破,找到所求角與已知角之間的關(guān)系,結(jié)合誘導(dǎo)公式,進(jìn)而把待求式轉(zhuǎn)化到已知式而完成求值.
[再練一題]
3.已知sin=,求cos的值.
【解】 ∵π-α=3π+,
∴cos=cos
=-cos.
又∵+=,
∴cos=-cos
=-sin=-.
[探究共研型]
三角函數(shù)式的化簡
探究1 三角函數(shù)式本著怎樣的思路化簡?
【提示】 總體思路是利用誘導(dǎo)公
12、式將任意角的三角函數(shù)化為銳角三角函數(shù).
探究2 怎樣處理含有kπα的角?
【提示】 含有kπα形式的角的三角函數(shù)化簡時(shí),需對(duì)k分是奇數(shù)還是偶數(shù)討論確認(rèn)選用的公式.
化簡下列各式.
(1);
(2)cos+cos(n∈Z).
【精彩點(diǎn)撥】 (1)直接利用誘導(dǎo)公式化簡.
(2)對(duì)n是奇數(shù)或偶數(shù)進(jìn)行討論.
【自主解答】 (1)原式==-1.
(2)∵+=2nπ,
∴原式=cos+cos
=2cos=2cos.
①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),即n=2k+1(k∈Z)時(shí),原式
=2cos=-2cos;
②當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),即n=2k(k∈Z)時(shí),
原式=2 cos
=2 cos.
故原
13、式=
三角函數(shù)的化簡,盡量化為2kπα的形式,否則:
(1)形如kπα?xí)r,應(yīng)對(duì)k進(jìn)行奇數(shù)和偶數(shù)兩種情形討論;
(2)形如πα?xí)r,應(yīng)分k=3n,k=3n+1,k=3n+2(n∈Z)三種情形討論.
[再練一題]
4.化簡:cos+cos,其中k∈Z.
【解】 cos+cos=cos+cos.
①當(dāng)k=2n+1,n∈Z時(shí),
原式=cos+cos
=cos+cos
=-cos-cos
=-2cos;
②當(dāng)k=2n,n∈Z時(shí),
原式=cos+cos
=cos+cos
=cos+cos
=2cos.
綜上可知,原式=
[構(gòu)建體系]
1.當(dāng)α∈R時(shí),下列
14、各式恒成立的是( )
A.sin=-cos α
B.sin(π-α)=-sin α
C.cos(π+α)=cos α
D.cos(-α)=cos α
【解析】 由誘導(dǎo)公式知D正確.
【答案】 D
2.cos的值是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):66470011】
A.- B.
C. D.-
【解析】 cos=-cos=-cos=-.
【答案】 D
3.y=sin x,x∈的單調(diào)增區(qū)間為________,單調(diào)減區(qū)間為_______.
【解析】 在單位圓中,當(dāng)x由-π到時(shí),sin x由0減小到-1,再由-1增大到.所以它的單調(diào)增區(qū)間為,單調(diào)減區(qū)間為.
【答案】
15、
4.已知cos(π+α)=-,則sin=________.
【解析】 cos(π+α)=-cos α=-,∴cos α=.
又sin=cos α=.
【答案】
5.計(jì)算:sincossin.
【解】 原式=sincossin
=sincossin
=sin
=
=.
我還有這些不足:
(1)______________________________________________________________
(2)______________________________________________________________
我的課下提升方案:
(1)______________________________________________________________
(2)______________________________________________________________