诱导公式口诀:奇变偶不变、符号看象限怎么用
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诱导公式口诀「奇变偶不变,符号看象限」的用法是:先把角写成 k · π/2 ± α 的形式;k 是奇数时,正弦变余弦、余弦变正弦,k 是偶数时函数名不变;再把 α 当作锐角,看 k · π/2 ± α 落在第几象限,用原来那个函数在该象限的符号作为结果的正负号。按这四步走,形如 π ± α、3π/2 ± α、2π − α 的三角函数都能化成 α 的三角函数。
四步用法
- 改写:把角写成 k · π/2 ± α,k 是整数。π + α 写成 2 · π/2 + α,k = 2;3π/2 − α 的 k = 3。
- 定名:k 为奇数,sin 与 cos 互换;k 为偶数,函数名不变。
- 定象限:把 α 看成锐角,判断 k · π/2 ± α 在哪个象限。
- 定号:看原函数在这个象限是正还是负,把符号写在变名后的结果前面。
口诀里的「奇」「偶」说的是 π/2 的倍数 k,不是 π 的倍数。π + α 里的 π 是两个 π/2,所以 k = 2 是偶数,sin(π + α) 仍是正弦,这一处最容易看错。同理,2π 是四个 π/2,k = 4。
「符号看象限」只是借用 α 为锐角来判断符号,化简结果对任意角 α 都成立。象限符号可以记「一全正、二正弦、三正切、四余弦」,即各象限里取正值的函数。下面这张单位圆示意图,把 α 取成 30°,从 3π/2 的位置再逆时针转过 α,终边落在第四象限。

常用的几组
把 k 从 0 到 4 的情形列在一张表里,每一组都能用上面四步推出来:

表里没有列正切在 k 为奇数时的情形:那时结果是 1/tan α 或 −1/tan α 这样的倒数形式,例如 tan(π/2 + α) = −1/tan α。遇到这类题,先把正切写成正弦与余弦的商,再对分子、分母分别用四步,更不容易出错。
四道化简例题
例 1 化简 cos(3π/2 + α)。k = 3 是奇数,余弦变正弦;α 为锐角时 3π/2 + α 在第四象限,余弦在第四象限为正。结果是 sin α。
例 2 化简 sin(3π/2 − α)。k = 3,正弦变余弦;3π/2 − α 在第三象限,正弦为负。结果是 −cos α。
例 3 化简 cos(α − 3π/2)。这个角写成 −3π/2 + α,k = −3 仍是奇数,余弦变正弦。α 为锐角时它在 −270° 到 −180° 之间,与第二象限的角终边相同,余弦为负,结果是 −sin α。也可以先用 cos(−x) = cos x 化成 cos(3π/2 − α),结果一样。

例 4 化简下面这个式子(tan α ≠ 0):
\frac{\sin(\pi+\alpha)\cos(-\alpha)}{\tan(\pi-\alpha)}

分子 sin(π + α) = −sin α,cos(−α) = cos α;分母 tan(π − α) = −tan α。原式 = (−sin α cos α) ÷ (−tan α) = cos α · cos α = cos²α。取 α = π/6 代回验算:原式 = (−1/2 × √3/2) ÷ (−√3/3) = 3/4,cos²(π/6) 也是 3/4。
三个常见误区
- 按变名后的函数定号。例 1 若看正弦在第四象限为负,会写成 −sin α,定号必须看原函数余弦。
- 以为 α 必须是锐角。锐角只是判断符号时的假设,化简结果对任意 α 都适用。
- 把 π 当成「奇数倍」。π ± α 的 k 是 2,函数名不变,sin(π − α) = sin α。
在编辑器里录化简过程,π 和 α 输入 \pi、\alpha,按空格结束命令;分式用分式模板或 \frac{}{},写 3π/2 这类系数时分子写 3\pi。
口诀只有十个字,错多出在第一步改写:α 写在前面、k 取负数、把 π 当成奇数倍,后三步都会跟着错。先排成「整数个 π/2 ± α」再往下走。
延伸阅读
常见问题
- 符号看的是原函数还是新函数?
- 看原函数,也就是变名之前、题目里原本写的那个函数。比如原函数是余弦、角落在第四象限,余弦在第四象限为正,结果就取正号,哪怕变名后的正弦在第四象限是负的。定号这一步看的是题目给的函数,所以要在变名之前想清楚,再把符号写到新函数前面。