【知识点详解】
1. 同角三角函数的基本关系:
- 平方关系:sin²x + cos²x = 1。这个等式是三角函数最基本的恒等式,表明正弦和余弦的平方和始终等于1。
- 商数关系:tan x = sin x / cos x。正切是正弦除以余弦,定义了两个直角三角形内角的边长比例。
2. 三角函数的诱导公式:
- 角2kπ+α (k∈Z) 的正弦、余弦和正切公式:
sin(2kπ+α) = sin α
cos(2kπ+α) = cos α
tan(2kπ+α) = tan α
- 角π+α 的正弦、余弦和正切公式:
sin(π+α) = -sin α
cos(π+α) = -cos α
tan(π+α) = tan α
- 角-α 的正弦、余弦和正切公式:
sin(-α) = -sin α
cos(-α) = cos α
tan(-α) = -tan α
- 角π-α 的正弦、余弦和正切公式:
sin(π-α) = sin α
cos(π-α) = -cos α
tan(π-α) = -tan α
3. 常用结论:
- (1) (sin α±cos α)² = 1±2sin αcos α;sin α = tan α·cos α。
- (2) 诱导公式的记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”,这里的奇、偶指的是角度的奇数倍和偶数倍,变与不变指的是函数名称的变化。
- (3) 给角求值的基本原则:将负角转化为正角,大角度化小,最终化到锐角。
4. 错误辨析:
- 错误(1):若α,β为锐角,则sin 2α+cos2β=1。这是错误的,只有当α=β时,这个等式才成立。
- 错误(2):若α∈R,则tan α= ±1恒成立。这是错误的,tan α= ±1仅在α=π/4或α=3π/4时成立。
- 错误(3):sin(π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角。实际上,这个等式对所有α都成立。
- 错误(4):若sin(kπ-α)= ±1 (k∈Z),则sin α= ±1。这个判断错误,因为k为奇数和偶数时,sin α的值不同。
5. 易错点:
- 求三角函数值时,容易忽视符号。
- 选择诱导公式时可能出错。
- 应用同角三角函数关系可能不熟练。
- 对sin α±cos α与sin α·cos α的关系理解不足。
6. 基础自测题目解析:
- 题目1:根据cos α的值,可以求出tan α的值。
- 题目2:利用余弦的二倍角公式cos2α-sin2α=cos2α-(1-cos2α)=2cos²α-1来求解。
- 题目3:由sin α的值求cos(π+α),注意负号。
- 题目4:化简表达式,利用二倍角公式sin2θ=sin θ·cos θ。
- 题目5:角α和β关于y轴对称,求sin β,根据对称性质解题。
7. 解题新思维:
- 求三角函数值时,可以运用常见的勾股数,如3,4,5;5,12,13;7,24,25等。
8. 迁移应用:
- 已知cos x的值,求tan x,根据正余弦的关系求解。
以上是对三角函数的同角关系和诱导公式的具体解释,包括基本关系式、诱导公式、常见错误分析、基础自测题目的解析以及解题策略。这些知识对于理解和解决与三角函数相关的数学问题至关重要。