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三角函数诱导公式是三角函数中的重要内容。它们的作用是将任意角的三角函数转化为锐角三角函数,从而简化计算。掌握诱导公式的关键在于理解"奇变偶不变,符号看象限"这个口诀。在单位圆中,我们可以直观地理解这些公式的几何意义。
奇变偶不变是诱导公式的第一个规则。当角度可以写成k倍π/2加减α的形式时,我们看k的奇偶性。如果k是偶数,比如k等于2或4,那么函数名保持不变,正弦还是正弦,余弦还是余弦。如果k是奇数,比如k等于1或3,那么函数名要改变,正弦变成余弦,余弦变成正弦。
符号看象限是诱导公式的第二个规则。要确定结果的符号,我们需要先判断角所在的象限,然后确定原三角函数在该象限的符号。记忆口诀是"一全正,二正弦,三正切,四余弦"。第一象限所有三角函数都为正,第二象限只有正弦为正,第三象限只有正切为正,第四象限只有余弦为正。
现在我们来看具体的诱导公式推导。以π减α为例,k等于2是偶数,所以函数名不变。π减α在第二象限,正弦为正,余弦为负,所以sin(π-α)等于sinα,cos(π-α)等于负cosα。类似地,π加α在第三象限,正弦和余弦都为负。π/2减α涉及k等于1的奇数情况,函数名要改变。
通过前面的学习,我们掌握了诱导公式的核心规律。应用诱导公式的步骤是:首先将角写成k倍π/2加减α的形式,然后判断k的奇偶性,确定角所在的象限,最后应用"奇变偶不变,符号看象限"的规律。例如计算sin210度,可以写成sin(180度+30度),k等于4是偶数,函数名不变,210度在第三象限正弦为负,所以结果是负二分之一。掌握诱导公式能够大大简化三角函数的计算。