4.3 单位圆与正弦函数、余弦函数的基本性质
4.4 单位圆的对称性与诱导公式
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.了解正弦函数、余弦函数的基本性质.
2.会借助单位圆推导正弦函数、余弦函数的诱导公式.(难点)
3.掌握诱导公式及其应用.(重点)
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1.通过借助单位圆推导正弦函数、余弦函数的诱导公式,提升逻辑推理素养.
2.通过诱导公式的应用,提升数学运算素养.
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1.正弦函数、余弦函数的基本性质
从单位圆看出正弦函数y=sin x有以下性质
(1)定义域是R;
(2)最大值是1,最小值是-1,值域是[-1,1];
(3)它是周期函数,其周期是2kπ(k∈Z);
(4)在[0,2π]上的单调性为:在上是单调递增;在上是单调递减;在上是单调递增.
同样,从单位圆也可看出余弦函数y=cos x的性质.
思考1:正弦函数、余弦函数的最大值、最小值分别是多少?
[提示] 设任意角x的终边与单位圆交于点P(cos x,sin x),当自变量x变化时,点P的横坐标是cos x,|cos x|≤1,纵坐标是sin x,|sin x|≤1,所以正弦函数、余弦函数的最大值为1,最小值为-1.
2.诱导公式的推导
(1)诱导公式(-α,π±α)的推导
①在直角坐标系中
α与-α角的终边关于x轴对称;
α与π+α的终边关于原点对称;
α与π-α的终边关于y轴对称.
②公式
sin (-α)=-sin α,cos (-α)=cos α;
sin (π+α)=-sin α,cos (π+α)=-cos α;
sin (π-α)=sin α,cos (π-α)=-cos α.
(2)诱导公式的推导
①-α的终边与α的终边关于直线y=x对称.
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
思考2:设α为任意角,则2kπ+α,π+α,-α,2kπ-α,π-α的终边与α的终边有怎样的对应关系?
[提示] 它们的对应关系如表:
相关角
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终边之间的对应关系
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2kπ+α与α
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终边相同
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π+α与α
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关于原点对称
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-α与α
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关于x轴对称
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2π-α与α
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关于x轴对称
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π-α与α
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关于y轴对称
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1.当α∈R时,下列各式恒成立的是( )
A.sin =-cos α
B.sin (π-α)=-sin α
C.cos (210°+α)=cos (30°+α)
D.cos (-α-β)=cos (α+β)
D [由诱导公式知D正确.]
2.cos 300°+sin 450°的值是( )
A.-1+ B.
C.-1- D.
D [原式=cos (360°-60°)+sin (360°+90°)
=cos (-60°)+sin 90°=cos 60°+1=.]