三角函数中三角变换常用的方法和技巧1
三角方程的解法
三角方程的解法
1. 引言
三角方程是包含了三角函数的方程,与普通的代数方程相比,其求解过程中存在一些特殊性。
本文将介绍几种常见的解三角方程的方法。
2. 常见三角方程的解法
2.1. 三角恒等变换法
三角恒等变换法是一种常用的解三角方程的方法。
该方法通过把原方程经过一系列的三角恒等变换,转化为一个更简单的方程,从而得到解。
例如,对于sin(2x) = 1的方程,可以使用三角恒等变换sin(2x) = 2sin(x)cos(x)来简化为2sin(x)cos(x) = 1的方程。
2.2. 利用单位圆解法
单位圆解法是一种通过在单位圆上寻找角度的方法来解决三角方程的方法。
该方法通过将三角方程转化为在单位圆上求解对应角度的问题。
例如,对于cos(x) = 1/2的方程,可以在单位圆上找到x = π/3和x = 5π/3两个解。
2.3. 利用三角函数的周期性
三角函数具有周期性,利用这一特性可以简化三角方程的求解
过程。
例如,对于sin(x) = sin(π/6)的方程,考虑到正弦函数的周期
是2π,可以得到x = π/6 + 2πn和x = π - π/6 + 2πn两个解。
其中n
为整数。
3. 总结
解三角方程是研究三角函数的重要环节,通过熟练掌握三角恒
等变换、单位圆解法以及利用三角函数的周期性,可以解决各种类
型的三角方程。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的解法,并注意方程的特殊性。
以上就是本文对三角方程解法的介绍,希望对读者有所帮助。
三角函数变换的技巧与方法
三角函数变换的技巧与方法三角函数是数学中非常重要的概念,在求解各类问题时都会用到。
而三角函数之间的变换则是解决三角函数相关问题的重要技巧之一、下面将介绍一些常见的三角函数变换方法。
方法一:和差角公式三角函数的和差角公式是非常重要的三角函数变换公式。
根据和差角公式,我们可以将一个三角函数的和差表达式转化为两个三角函数的乘积表达式。
具体公式如下:1. sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinB2. cos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinB3. tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB)通过使用和差角公式,我们可以将复杂的三角函数表达式转化为简单的三角函数乘积表达式,从而便于求解和化简。
方法二:倍角公式倍角公式是三角函数变换中另一个重要的公式。
根据倍角公式,我们可以将一个三角函数的角度变为原来的2倍。
具体公式如下:1. sin2A = 2sinAcosA2. cos2A = cos^2A - sin^2A = 2cos^2A - 1 = 1 - 2sin^2A3. tan2A = (2tanA) / (1 - tan^2A)方法三:半角公式半角公式是将一个角的角度变为原来的1/2的公式。
具体公式如下:1. sin(A/2) = ±√[(1 - cosA) / 2]2. cos(A/2) = ±√[(1 + cosA) / 2]3. tan(A/2) = √[(1 - cosA) / (1 + cosA)]方法四:和差化积公式和差化积公式是将一个三角函数的和差化为积的公式。
具体公式如下:1. sinA + sinB = 2sin((A + B)/2)cos((A - B)/2)2. sinA - sinB = 2cos((A + B)/2)sin((A - B)/2)3. cosA + cosB = 2cos((A + B)/2)cos((A - B)/2)4. cosA - cosB = -2sin((A + B)/2)sin((A - B)/2)方法五:积化和差公式积化和差公式是将两个三角函数的积化为和差的公式。
三角函数“角变换”的六种常用技巧
ʏ童昌立角变换 是三角变换的核心, 角变换 的六种常用技巧是:互余角或互补角的转化,非特殊角向特殊角的转化,半角与倍角的转化,复角与单角的转化,结论式中的角与条件式中的角的转化,引入辅助角㊂下面举例分析,供大家学习与提高㊂技巧一:互余角或互补角的转化例1 (1)已知c o s α-π4=45,αɪ0,π4,则c o s α+π4=㊂(2)已知s i n π3-α=14,则c o sπ3+2α=㊂(1)由αɪ0,π4,可得α-π4ɪ-π4,0 ㊂因为c o s α-π4 =45,所以s i n α-π4 =-35,所以s i n π4-α =35㊂故c o s α+π4 =s i n π2-α+π4 =s i n π4-α =35㊂(2)由s i n π3-α =14,可得c o s π6+α =c o s π2-π3-α=s i n π3-α =14,所以c o s π3+2α =c o s 2π6+α =2c o s 2π6+α -1=2ˑ116-1=-78㊂评注:利用π4+α=π2-π4-α,π3+α=π2-π6-α ,π6+α=π2-π3-α 的转化是解题的关键㊂技巧二:非特殊角向特殊角的转化例2 (多选题)下列式子结果为3的是( )㊂A .2s i n 35ʎc o s 25ʎ+c o s 35ʎc o s 65ʎB .1+t a n 15ʎ1-t a n 15ʎC .t a n 75ʎ1-t a n 275ʎD .t a n 25ʎ+t a n 35ʎ+3t a n 25ʎt a n35ʎ对于A ,2(s i n 35ʎc o s 25ʎ+c o s 35ʎc o s65ʎ)=2(s i n35ʎ㊃c o s 25ʎ+c o s 35ʎs i n 25ʎ)=2s i n 60ʎ=3㊂对于B ,1+t a n 15ʎ1-t a n 15ʎ=t a n 45ʎ+t a n 15ʎ1-t a n 45ʎt a n 15ʎ=t a n 60ʎ=3㊂对于C ,t a n 75ʎ1-t a n 275ʎ=12ˑ2t a n 75ʎ1-t a n 275ʎ=12ˑt a n150ʎ=-36㊂对于D ,t a n25ʎ+t a n 35ʎ+3t a n25ʎt a n35ʎ=t a n60ʎ(1-t a n 25ʎt a n 35ʎ)+3t a n25ʎt a n35ʎ=3-3t a n 25ʎt a n 35ʎ+3t a n 25ʎt a n 35ʎ=3㊂应选A B D ㊂评注:特殊角的三角函数值是同学们熟悉的㊂利用非特殊角向特殊角转化是解答本题的突破口㊂技巧三:半角与倍角的转化例3 (1)3c o s 15ʎ-4s i n 215ʎc o s15ʎ=( )㊂A.2 B .3C .6D .23(2)s i n 50ʎ(1+3t a n 10ʎ)=㊂(1)原式=3c o s15ʎ-2s i n 15ʎ㊃2s i n 15ʎc o s 15ʎ=3c o s 15ʎ-2s i n15ʎs i n30ʎ=3c o s15ʎ-01 知识结构与拓展 高一数学 2022年12月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.s i n 15ʎ=2c o s (30ʎ+15ʎ)=2㊂应选A ㊂(2)原式=s i n 50ʎ(c o s 10ʎ+3s i n 10ʎ)c o s 10ʎ=s i n 50ʎ㊃2s i n 40ʎc o s 10ʎ=2s i n 50ʎc o s 50ʎc o s 10ʎ=s i n 100ʎc o s 10ʎ=c o s 10ʎc o s 10ʎ=1㊂评注:对于形如 c o s α,c o s 2α,c o s 4α的化简与求值问题,就要想到二倍角公式和辅助角公式的应用㊂技巧四:复角与单角的转化例4 已知s i n (2023π+θ)=13,则所给三角函数式:c o s (π+θ)c o s θ㊃[c o s (π-θ)-1]+c o s (θ-2π)s i n θ-3π2c o s (θ-π)-s i n 3π2+θ的值为㊂因为s i n (2023π+θ)=-s i n θ=13,所以s i n θ=-13㊂所以原式=-c o s θ-c o s θ㊃(1+c o s θ)+c o s θ-c o s 2θ+c o s θ=11+c o s θ+11-c o s θ=21-c o s 2θ=2s i n 2θ=2-132=18㊂评注:对于诱导公式2k π+α(k ɪZ ),πʃα,-α,π2ʃα的变换,每用一次公式,都要注意三角函数值的符号㊂技巧五:结论式中的角与条件式中的角的转化例5 已知α,β均为锐角,且c o s (α+β)=-513,s i n β+π3 =35,则c o s α+π6=( )㊂A.3365 B .6365C .-3365D .-6365因为α,β均为锐角,且c o s (α+β)=-513,s i n β+π3=35,所以α+βɪπ2,π ,β+π3ɪπ3,5π6,所以s i n α+β =1213,c o s β+π3 ɪ-32,12㊂易得c o s β+π3 =ʃ45,其中c o s β+π3 =45>12舍去㊂故c o s α+π6 =c o s (α+β)-β+π3 +π2 =-s i n (α+β)-β+π3 =-1213ˑ-45 +-513ˑ35=3365㊂应选A ㊂评注:三角公式中的角α,β可以是任意角,既能看成是单角,也能看成是复角㊂在运用公式时,要特别注意 条件角 与 结论角 之间可能存在的和差关系㊂常见的角的变换有15ʎ=45ʎ-30ʎ=60ʎ-45,α=(α+β)-β,α=α+β2+α-β2,2α=(α+β)+(α-β)=π4+α-π4-α,β=α+β2-α-β2等㊂技巧六:引入辅助角例6 已知函数f (x )=5s i n x -12c o s x ,当x =x 0时,f (x )有最大值13,则t a n x 0=㊂因为函数f (x )=5s i n x -12c o s x =13s i n (x -θ),其中θ由t a n θ=125确定㊂因为当x =x 0时,函数f (x )有最大值13,所以x 0-θ=π2+2k π(k ɪZ ),所以x 0=θ+π2+2k π(k ɪZ ),所以t a n x 0=t a n θ+π2+2k π=ta n θ+π2=s i n θ+π2 c o s θ+π2=c o s θ-s i n θ=-1t a n θ=-512㊂评注:形如a s i n x +b c o s x 的求值问题,可考虑利用辅助角公式来解决㊂a s i n x +b c o s x =a 2+b 2si n (x +θ),其中θ由t a n θ=ba确定㊂作者单位:湖北省恩施市第三高级中学(责任编辑 郭正华)11知识结构与拓展高一数学 2022年12月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
三角函数图像变换方法
三角函数图像变换方法是数学和工程领域中非常重要的概念,其应用范围广泛,包括但不限于信号处理、图像处理、机械振动分析等领域。
下面将详细介绍三角函数图像变换的原理、方法和应用。
一、三角函数图像变换的基本原理三角函数图像变换的核心是通过调整三角函数的参数(如振幅、频率、相位等),从而改变其图像的形状和位置。
具体来说,可以通过以下几种方式来实现三角函数图像的变换:1. 振幅变换:通过改变三角函数的振幅参数,可以改变图像在垂直方向上的大小。
振幅增加时,图像的高度增加;振幅减小时,图像的高度减小。
2. 频率变换:通过改变三角函数的频率参数,可以改变图像在水平方向上的周期性。
频率增加时,图像的周期减小,图像变得更密集;频率减小时,图像的周期增加,图像变得更稀疏。
3. 相位变换:通过改变三角函数的相位参数,可以改变图像在水平方向上的平移。
相位增加时,图像向右平移;相位减小时,图像向左平移。
二、三角函数图像变换的常见方法1. 振幅变换法:通过直接调整三角函数的振幅参数,实现图像在垂直方向上的大小变化。
例如,将正弦函数y=sin(x)的振幅扩大2倍,得到y=2sin(x)的图像,其高度变为原来的2倍。
2. 频率变换法:通过调整三角函数的频率参数,实现图像在水平方向上的周期性变化。
例如,将正弦函数y=sin(x)的频率增加2倍,得到y=sin(2x)的图像,其周期变为原来的1/2。
3. 相位变换法:通过调整三角函数的相位参数,实现图像在水平方向上的平移。
例如,将正弦函数y=sin(x)的相位增加π/2,得到y=sin(x+π/2)的图像,其向右平移π/2个单位。
此外,还可以结合使用上述方法,实现更复杂的图像变换。
例如,可以同时调整振幅、频率和相位参数,得到不同形状和位置的三角函数图像。
三、三角函数图像变换的应用三角函数图像变换在各个领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用示例:1. 信号处理:在信号处理中,三角函数图像变换常用于分析信号的频率成分和相位关系。
三角函数变换的方法总结
三角函数变换的方法总结三角学中,有关求值、化简、证明以及解三角方程与解几何问题等,都经常涉及到运用三角变换的解题方法与技巧,而三角变换主要为三角恒等变换。
三角恒等变换在整个初等数学中涉及面广,是常用的解题工具,而且由于三角公式众多,方法灵活多变,若能熟练掌握三角恒等变换的技巧,不但能加深对三角公式的记忆与内在联系的理解,而且对发展数学逻辑思维能力,提高数学知识的综合运用能力都大有益处。
下面通过例题的解题说明,对三角恒等变换的解题技巧作初步的探讨研究。
(1)变换函数名对于含同角的三角函数式,通常利用同角三角函数间的基本关系式及诱导公式,通过“切割化弦”,“切割互化”,“正余互化”等途径来减少或统一所需变换的式子中函数的种类,这就是变换函数名法.它实质上是“归一”思想,通过同一和化归以有利于问题的解决或发现解题途径。
【例1】已知θ同时满足和,且a、b均不为0,求a、b的关系。
解析:已知显然有:由①×cos2θ+②×cosθ,得:2acos2θ+2bcosθ=0即有:acosθ+b=0又 a≠0所以,cosθ=-b/a ③将③代入①得:a(-a/b)2-b(-b/a)=2a即a4+b4=2a2b2∴(a2-b2)2=0即|a|=|b|点评:本例是“化弦”方法在解有关问题时的具体运用,主要利用切割弦之间的基本关系式。
(2)变换角的形式对于含不同角的三角函数式,通常利用各种角之间的数值关系,将它们互相表示,改变原角的形式,从而运用有关的公式进行变形,这种方法主要是角的拆变.它应用广泛,方式灵活,如α可变为(α+β)-β;2α可变为(α+β)+(α-β);2α-β可变为(α-β)+α;α/2可看作α/4的倍角;(45°+α)可看成(90°+2α)的半角等等。
【例2】求sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-cos(θ+15°)的值。
解析:设θ+15°=α,则原式=sin(α+60°)+cos (α+30°)-cosα=(sinαcos60°+cosαsin60°)+(cosαcos30°-sinαsin30°)-cosα=sinα+cosα+cosα-sinα-cosα=0点评:本例选择一个适当的角为“基本量”,将其余的角变成某特殊角与这个“基本量”的和差关系,这也是角的拆变技巧之一。
三角函数换角技巧
高一数学必修四辅导资料三角变换的技巧与方法知识要求:1、熟悉各公式在恒等变形中的作用,才能在解决各种总题时,合理选择公式,灵活运用公式,提高分析和解决有关三角问题的能力。
2、常用的技巧有:○1角的变换;○2函数名称变换;○3常数代换;○4幂的变换;○5公式变形;○6结构变形;○7消元法;○8思路变化; 变换技巧与方法归纳:1、切割化弦:就是把三角函数中的正切、余切、正割、余割都化为正弦和余弦,这样可有利于问例1:求证:ααααααcos sin 11sec -tan 1-sec tan +=++2、“1”的代换:在三角函数中,“1”的代换有:1cos sin ,45,1cot tan 122o =+=∙=αααα等,在具体的三角变换过程中将“1”作某种合适的变形,往往能收到意想不到的效果。
例2:已知2cos sin sin -1,1-tan tan 2++=ααααα求的值;例3:已知ααααcos2sin2-1,25tan -1tan 1求+=+的值;例4:已知tanx1sin2xx 2cos 0,3cosx 6sinx -sinxcosx x cos -x 2sin 222++=++求的值;3、分拆与配凑:“凑角法”是解三角题的常用技巧,解题时首先要分析已知条件和结论中各种角例5:设)cos(,,02,32)-2sin(,91)2-cos(βαπβπαπβαβα+<<<<==求的值;例6:已知)sin(,135)43sin(,53)-4cos(43440βαβπαππαππβ+=+=求,<<,<<的值;例7:(1997年全国高考题)oooo o o sin8sin15-cos7sin8cos15sin7+的值为 。
4、引入辅助角:ϕϕθθθ这里辅助角可化为),sin(b a bcos asin 22+++所在的象限由a,b 的符号确定,ab tan =ϕϕ角的值由确定。
高三数学9种常用三角恒等变换技巧总结
高中数学:9种常用三角恒等变换技巧总结三角恒等变换不但在三角函数式的化简、求值和证明三角恒等式中经常用到,而且.由于通过三角换元可将某些代数问题化归为三角问题;立体几何中的诸多位置关系以其交角来刻画,最后又以三角问题反映出来;由于参数方程的建立,又可将解析几何中的曲线问题归结为三角问题.因此,三角恒等变换在整个高中数学中涉及面广.是常见的解题“工具”.而且由于三角公式众多.方法灵活多变,若能熟练地掌握三角恒等变换,不但能增强对三角公式的记忆,加深对诸多公式内在联系的理解,而且对发展学生的逻辑思维能力,提高数学知识的综合运用能力都大有裨益。
“切割化弦”就是把三角函数中的正切、余切、正割、余割都化为正弦和余弦,以有利于问题的解决或发现解题途径.其实质是”‘归一”思想.在三角恒等变换中经常需要转化角的关系,在解题过程中必须认真观察和分析结论中是哪个角,条件中有没有这些角,哪些角发生了变化等等.因此角的拆变技巧,倍角与半角相对性等都十分重要,应用也相当广泛且非常灵活.常见的拆变方法有:α可变为(α+β)-β;2α可变为(α+β)+(α-β);2α-β可变为(α-β)+α;α可视为α/2的倍角等等.遇平方可用“降次”公式,这是常用的解题策略.本题中首先化异角为同角,消除角的差异,然后化简求值.关于积化和差、和差化积公式,教材中是以习题形式给出的,望引起重视.跟代数恒等变换一样.在三角变换时,有时适当地应用”‘加一项再减去这一项” . “乘一项再除以同一项”的方法常能使某些问题巧妙简捷地得以解决.根据题目的特点,总体设元,然后构造与其相应的对偶式,运用方程的思想来解决三角恒等变换,也是常用的方法,本题也可以采用降次、和积互化等方法。
.目前高考中,纯三角函数式的化简与证明已不多见,取而代之的题目经常是化简某一三角函数,并综合考查这一函数的其他性质.但。
凡是与三角函数有关的问题,都以恒等变形、条件变形为解题的基石,因此本专题内容的重要性不言而喻.至于在三角条件恒等证明中如何用三内角和的性质、正余弦定理进行边角关系转换等,我们就不另加赘述了.。
9种常用三角恒等变换技巧总结
9种常用三角恒等变换技巧总结三角函数是数学中一种重要的函数,它广泛应用于几何、物理、工程等领域。
而在解题过程中,常常需要通过三角恒等变换技巧来简化或转换问题,以便更容易求解或证明。
下面我们将总结一下常用的九种三角恒等变换技巧。
1.正弦和余弦平方和恒等式:sin^2(x) + cos^2(x) = 1这是最基本的三角恒等式,即正弦和余弦的平方和等于1、它在很多场合都会被应用到,例如求解三角方程、证明三角函数的性质等。
2.余弦的二倍角公式:cos(2x) = cos^2(x) - sin^2(x) = 2cos^2(x) - 1 = 1 - 2sin^2(x)这个公式可以将一个角的余弦值转化为另一个角的余弦值,同时也可以将余弦值转化为正弦值。
它在解决一些二次方程和证明一些三角恒等式的时候非常有用。
3.正弦的二倍角公式:sin(2x) = 2sin(x)cos(x)这个公式可以将一个角的正弦值转化为另一个角的正弦值,或者将正弦值转化为余弦值。
它在解决一些二次方程和证明一些三角恒等式的时候非常有用。
4.正切的和差公式:tan(x±y) = (tan(x)±tan(y))/(1∓tan(x)tan(y))这个公式可以将两个角的正切值的和或差转化为一个角的正切值,或者将一个角的正切值转化为两个角的正切值之和或差。
它在解决一些三角方程和证明一些三角恒等式的时候非常有用。
5.两角和差公式:sin(x±y) = sin(x)cos(y)±cos(x)sin(y)cos(x±y) = cos(x)cos(y)∓sin(x)sin(y)这些公式可以将两个角的正弦值或余弦值的和或差转化为一个角的正弦值或余弦值,或者将一个角的正弦值或余弦值转化为两个角的正弦值或余弦值之和或差。
它们在解决一些三角方程和证明一些三角恒等式的时候非常有用。
6.正切的和公式:tan(x+y) = (tan(x)+tan(y))/(1-tan(x)tan(y))这个公式可以将两个角的正切值的和转化为一个角的正切值,或者将一个角的正切值转化为两个角的正切值之和。
三角恒等变换与解题技巧
三角恒等变换与解题技巧三角恒等变换是解决三角函数相关问题的重要方法之一,通过巧妙地变换三角函数的表达式,可以简化计算、化简复杂的式子、推导出新的关系等。
在解题过程中,合理应用三角恒等变换可以帮助我们降低难度、提高效率。
本文将介绍三角恒等变换的基本概念、常用公式以及解题技巧,以帮助读者更好地理解和运用三角恒等变换。
一、基本概念三角恒等变换是指通过等式的变换,将一个三角函数表达式变为与之等价的另一个表达式。
通常,三角恒等变换会使得原先复杂的式子简化或转化成更易处理的形式,从而方便我们求解问题。
三角恒等变换的基本思想是利用三角函数之间的相互关系以及已知恒等式,将三角函数表达式转换为其他函数的组合或者其他三角函数的形式。
二、常用公式以下是一些常用的三角恒等变换公式:1. 余弦的平方与正弦的平方恒等变换:cos^2θ + sin^2θ = 12. 二倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos^2θ - sin^2θ = 2cos^2θ - 1 = 1 - 2sin^2θ3. 和差角公式:sin(α + β) = sinαcosβ + cosαsinβsin(α - β) = sinαcosβ - cosαsinβcos(α + β) = cosαcosβ - sinαsinβcos(α - β) = cosαcosβ + sinαsinβ4. 倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos^2θ - sin^2θ= 2cos^2θ - 1 = 1 - 2sin^2θ5. 平方和与平方差公式:sin^2θ + cos^2θ = 1sin^2θ - cos^2θ = sin^2θ / cos^2θ以上只是一部分常用的三角恒等变换公式,通过合理运用这些公式,我们可以将复杂的三角函数式子转化为简单易解的形式,为解题提供便利。
三、解题技巧1. 利用三角恒等变换化简式子在解决问题时,我们常常会遇到需要化简复杂的三角函数式子的情况。
数学解决三角函数问题的六种方法
数学解决三角函数问题的六种方法在数学学习中,三角函数是一项基础而重要的内容。
解决三角函数问题,需要掌握不同的解题方法和技巧。
本文将介绍六种常用的数学解决三角函数问题的方法,以帮助读者更好地理解和应用三角函数。
方法一:利用定义和基本公式三角函数的定义和基本公式对于解决问题非常重要。
例如,正弦函数的定义是一个直角三角形的斜边与对边之比,可以表示为sinθ = a/c。
利用这个定义和基本公式,我们可以求解一些基本的三角函数值,如sin(30°) = 1/2。
方法二:利用三角函数图像特征三角函数的图像特征可以帮助我们更好地理解和应用它们。
例如,正弦函数的图像是一条连续的波形,取值范围在[-1, 1]之间。
利用这个特征,我们可以根据给定的角度,通过观察三角函数图像来确定函数值。
方法三:利用三角函数的周期性质三角函数具有周期性的特点,即sin(θ + 2π) = sinθ,cos(θ + 2π) =cosθ。
利用这个周期性质,我们可以将任意角度转换成特定区间范围内的角度,从而简化计算。
方法四:利用三角函数的恒等变换三角函数的恒等变换是一种将一个三角函数表示为其他三角函数的等价形式。
例如,sin(θ) = cos(π/2 - θ)。
利用这种恒等变换,我们可以将复杂的三角函数问题转化为简单的形式,从而更便于求解。
方法五:利用特殊角的三角函数值特殊角(如0°、30°、45°、60°、90°等)具有特殊的三角函数值,这些值是我们在计算过程中常常用到的。
例如,sin(0°) = 0,cos(90°) = 0,tan(45°) = 1等。
熟记这些特殊角的三角函数值,可以大大简化计算过程。
方法六:利用三角函数的性质和定理三角函数具有一系列的性质和定理,如和差化积公式、倍角公式、半角公式等。
利用这些性质和定理,我们可以根据已知条件,推导出新的关系式,从而求解三角函数问题。
9种常用三角恒等变换技巧总结
9种常用三角恒等变换技巧总结三角恒等变换是数学中常用的一种技巧,在解决三角函数相关问题时非常有用。
下面总结了九种常见的三角恒等变换技巧。
1.倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos²θ - sin²θtan2θ = 2tanθ / (1 - tan²θ)这些公式可以用于将一个三角函数中的角度变为它的倍角,从而简化计算。
2.半角公式:sin(θ/2) = ±√((1 - cosθ) / 2)cos(θ/2) = ±√((1 + cosθ) / 2)tan(θ/2) = ±√((1 - cosθ) / (1 + cosθ))这些公式可以用于将一个三角函数中的角度变为它的半角,从而简化计算。
3.和差公式:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinBcos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinBtan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB)这些公式可以用于将两个角度的三角函数变成一个角度的三角函数,从而简化计算。
4.和差化积公式:sinA + sinB = 2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2)sinA - sinB = 2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)cosA + cosB = 2cos((A+B)/2)cos((A-B)/2)cosA - cosB = -2sin((A+B)/2)sin((A-B)/2)这些公式可以用于将和或差的三角函数转化为乘积的三角函数,从而简化计算。
5.积化和差公式:sinAcosB = 1/2(sin(A+B) + sin(A-B))cosAsinB = 1/2(sin(A+B) - sin(A-B))cosAcosB = 1/2(cos(A+B) + cos(A-B))sinAsinB = -1/2(cos(A+B) - cos(A-B))这些公式可以用于将乘积的三角函数转化为和或差的三角函数,从而简化计算。
三角变换的常用技巧方法
三角变换的若干策略安徽 明师1、角的变换策略三角化简、求值与证明中,往往会出现较多相异的角,这时可根据角与角之间的和差、倍半、互补、互余等关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解。
常用的角的变换有:15=4530-=60-45=302,ββαα-)(+=,)-()(2βαβαα++==)-4(-)4(απαπ+,)-4(-24αππαπ=+等。
例1:化简:分析:观察本题特点,从整体上考虑要达到化简的目的,将 变换为是关键一步,此步完成了,解此题就变为通途了。
解2、“同名函数”变换策略三角变形中,常常需要变不同名函数为同名函数。
通常是化切、割为弦,变异名为同名。
例2:求证:ααααααcos sin 11sec tan 1sec tan +=+--+分析:左右两边三角函数名称不同,利用“切、割化弦”,统一函数种类。
证明:左边=1cos 1cos sin 1cos 1cos sin +--+αααααα=ααααcos 1sin cos 1sin +--+=1)cos (sin cos )1(sin 222-+-+αααα =ααααcos sin 2sin 2sin 22+=ααcos sin 1+=右边。
3.“1”的变换策略在三角变换中,“1”的变换有:1=ααααααααααsin csc cos sec tan sec cot tan cos sin 2222⋅=⋅=-=⋅=+=0090sin 45tan =,等等。
在具体变换中,要根据题目的不同特征选择不同的变换方式。
例3:已知:11tan tan -=-αα,求2cos sin sin 2++ααα的值。
解:由已知得,21tan =α,∴ 2cos sin sin 2++ααα=ααααααα22222cos sin )cos (sin 2cos sin sin ++++ =αααααα2222cos sin cos 2cos sin sin 3+++ =1tan 2tan tan 322+++ααα=12122121322+)(++)(⨯=513。
三角函数和三角变换的初步了解
三角函数和三角变换的初步了解一、三角函数1.1 定义:三角函数是用来描述直角三角形各个边与角度之间关系的函数。
1.2 基本三角函数:(1)正弦函数(sin):正弦函数是直角三角形中对边与斜边的比值,即sinθ = 对边/斜边。
(2)余弦函数(cos):余弦函数是直角三角形中邻边与斜边的比值,即cosθ = 邻边/斜边。
(3)正切函数(tan):正切函数是直角三角形中对边与邻边的比值,即tanθ = 对边/邻边。
(4)余切函数(cot):余切函数是直角三角形中邻边与对边的比值,即cotθ = 邻边/对边。
(5)正割函数(sec):正割函数是直角三角形中斜边与邻边的比值,即secθ = 斜边/邻边。
(6)余割函数(csc):余割函数是直角三角形中斜边与对边的比值,即cscθ = 斜边/对边。
1.3 三角函数的性质:(1)周期性:三角函数具有周期性,周期为360°或2π。
(2)奇偶性:正弦函数、余弦函数和正切函数为奇函数,余切函数、余割函数为偶函数。
(3)对称性:正弦函数、余弦函数、正切函数关于y轴对称,余切函数、余割函数关于x轴对称。
二、三角变换2.1 三角函数的基本变换:(1)和差变换:两个角的和(差)的三角函数可以通过两个角的三角函数的和(差)来表示。
(2)倍角公式:一个角的倍数的三角函数可以通过该角的三角函数的加减来表示。
(3)半角公式:一个角的半倍的三角函数可以通过该角的三角函数的平方根来表示。
2.2 三角函数的图像和性质:(1)正弦函数:图像为波浪线,性质有:周期性、奇偶性、对称性等。
(2)余弦函数:图像为水平线,性质有:周期性、奇偶性、对称性等。
(3)正切函数:图像为斜线,性质有:周期性、奇偶性、对称性等。
3.1 三角函数在实际生活中的应用:(1)测量学:利用三角函数测量物体的高度、距离等。
(2)工程学:利用三角函数计算结构的稳定性、角度等。
(3)物理学:利用三角函数描述波动、振动等现象。
三角函数值的计算六法
三角函数值的计算六法三角函数是数学中非常基础而重要的一部分,它在很多领域都有着广泛的应用。
在计算三角函数值时,有许多方法和公式可供选择。
以下将介绍六种常用的计算三角函数值的方法。
1.平面直角坐标系法:在平面直角坐标系中,已知一个角的坐标(x, y),可以通过计算出点(x, y)到原点(0,0)的距离r和斜边与x轴的夹角θ来计算三角函数值。
其中,sinθ=y/r,cosθ=x/r,tanθ=y/x。
通过这种方法,我们可以利用平面直角坐标系中的几何关系直接计算出三角函数的值。
2.单位圆法:单位圆是一个半径为1的圆,在平面直角坐标系中心为原点(0,0)。
通过在单位圆上取角度θ与圆上的相应点P的坐标(x, y)之间的关系可以计算出三角函数值。
其中,sinθ=y,cosθ=x,tanθ=y/x。
以单位圆为基础的计算方法相对直观,易懂、易用。
3.三角函数的基本性质法:三角函数具有一些基本性质,例如,sinθ=cos(π/2-θ),sin^2θ+cos^2θ=1等。
通过这些基本性质,我们可以利用已知角度的三角函数值推算出其他角度的三角函数值。
4.三角函数的周期性法:三角函数是周期函数,即对于任意角度θ,sin(θ+2πn)=sinθ,cos(θ+2πn)=cosθ,tan(θ+πn)=tanθ,其中,n是任意整数。
通过利用这个周期性的特点,我们可以将任意角度的三角函数值转化为一些区间内的角度,然后计算出其对应的三角函数值。
5.三角函数的恒等变换法:三角函数具有许多恒等变换关系,例如,sin(-θ)=-sinθ,cos(-θ)=cosθ,tan(-θ)=-tanθ,sin(π/2-θ)=cosθ,sin(π/2+θ)=cosθ,等等。
通过利用这些恒等变换关系,我们可以将给定角的三角函数值转化为另一个角的三角函数值。
这种方法在计算一些特殊角度的三角函数值时非常有用。
6.特殊角度三角函数值表格法:在三角函数的学习中,存在一系列的特殊角度,如0度、30度、45度、60度、90度等。
进行三角恒等变换的几个技巧
很多三角函数题目侧重于考查三角恒等变换的技巧.进行三角恒等变换的关键是选择合适的公式或变形式,将三角函数式中的角、函数名称、幂等进行灵活的转化,从而顺利化简三角函数式,求出三角函数式的值.下面,笔者介绍几个进行三角恒等变换的技巧,以供大家参考.一、拆角与补角有些三角函数式中的角不相同,就需要运用拆角与补角的技巧,将题目中的角进行转化.在转化角时,要先联系已知条件和所求目标,将角进行拆分、拼凑,再灵活运用诱导公式、二倍角公式、两角的和差公式等进行变换.例1.已知cos (α+π4)=35,π2≤α≤3π2,求cos (2α+π4)的值.解:由于π2≤α≤3π2,所以3π4≤α+π4≤7π4,因为cos (α+π4)=35>0,可知3π2≤α+π4≤7π4,因此sin (α+π4)=-45,所以sin 2(α+π4)=2sin (α+π4)cos (α+π4)=-2425,cos 2(α+π4)=2cos 2(α+π4)-1=-725,因此cos (2α+π4)=cos[2(α+π4)-π4]=cos 2(α+π4)cos π4+sin 2(α+π4)sin π4=.观察题目中的各个角,可以发现:已知角α+π4与所要求的角2α+π4之间相差一个α,可得2(α+π4)-π4=2α+π4,用二倍角公式和诱导公式求出sin 2(α+π4)和cos 2(α+π4)的值,最后根据余弦的两角和公式,即可求出cos(2α+π4)的值.二、降幂与升幂当三角函数式中出现高次或者次数不一的式子时,就要运用降幂与升幂的技巧来解题.常用到的公式有cos 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α、tan 2α=2tan α1-tan 2α、sin 2α+cos 2α=1.例2.证明cos 2α+cos 2(x +π3)+cos 2(x -π3)的值与x 的取值无关.证明:cos 2α+cos 2(x +π3)+cos 2(x -π3)=1+cos 2x 2+1+cos(2x +23π)2+1+cos(2x -23π)2=32+12[cos 2x +cos(2x +23π)cos(2x -2π3)]=32+12(cos 2x -12cos 2x -2x -12cos 2x +2x )=32.该式与x 无关,命题得证.该三角函数式较为复杂,cos 2α、cos 2(x +π3)、cos 2(x -π3)均为二次式,且各个角不相等,需先利用余弦函数的二倍角公式降幂,将其转化为一次式,然后再进行化简,这样运算起来就会容易很多.三、弦切互化当函数式中出现多种不同的三角函数名称时,就需要通过弦切互化,将不同名函数化为同名函数.常用的办法是利用tan α=sin αcos α或sin 2α+cos 2α=1将切化弦或将弦化切.例3.已知tan α=2,求4sin α-2cos α5cos α+3sin α的值.解:因为tan α=2,所以cos α≠0,所以4sin α-2cos α5cos α+3sin α=4sin α-2cos αcos α5cos α+3sin αcos α=4tan α-25+2tan α=611.解答本题,需挖掘题目中的隐含信息cos α≠0,将所求目标式的分子、分母同时除以cos α,利用tan α=sin αcos α,使所求目标式中的函数名称统一为正切函数,最后将已知值代入,求得目标函数式的值.无论是对函数名称、角,还是对幂进行转化,都需要灵活运用三角函数中的基本公式及其变形式,有时也要学会逆用公式.在进行三角恒等变换时,要注意仔细观察三角函数式,选择恰当的三角恒等变换技巧.(作者单位:江苏省射阳县高级中学)解题宝典40。
三角函数中三角变换常用的方法和技巧
三角函数中三角变换常用的方法和技巧三角函数是数学中的重要分支,广泛应用于物理、工程、计算机科学等领域。
在求解问题时,我们常常需要对三角函数进行各种变换和化简。
本文将介绍一些常用的三角变换方法和技巧。
一、和差化积与积化和差1.1和差化积和差化积是一种常用的三角函数变换方法,能够将两个三角函数的和(或差)表示为一个(或两个)三角函数的积。
具体公式如下:sin(a ± b) = sin a cos b ± cos a sin bcos(a ± b) = cos a cos b ∓ sin a sin btan(a ± b) = (tan a ± tan b) / (1 ∓ tan a tan b)1.2积化和差积化和差则是和差化积的逆运算,能够将一个三角函数的积表示为两个三角函数的和(或差)。
具体公式如下:sin a sin b = (1 / 2) [cos(a - b) - cos(a + b)]cos a cos b = (1 / 2) [cos(a - b) + cos(a + b)]sin a cos b = (1 / 2) [sin(a + b) + sin(a - b)]二、倍角公式和半角公式2.1倍角公式倍角公式是将一个角的三角函数表示为另一个角的三角函数的公式。
具体公式如下:sin 2a = 2sin a cos acos 2a = cos² a - sin² a = 2cos² a - 1 = 1 - 2sin² atan 2a = (2tan a) / (1 - tan² a)2.2半角公式半角公式是将一个角的三角函数表示为另一个角的三角函数的公式。
具体公式如下:sin (a / 2) = ±√[(1 - cos a) / 2]cos (a / 2) = ±√[(1 + cos a) / 2]tan (a / 2) = ±√[(1 - cos a) / (1 + cos a)]三、和差化积与和差化积的扩展3.1和差化积的扩展除了上述提到的基本的和差化积公式外,还存在一些扩展的和差化积公式。
三角函数的像变换利用三角函数解决像变换问题的方法与技巧
三角函数的像变换利用三角函数解决像变换问题的方法与技巧三角函数是数学中一个重要的分支,广泛应用于几何学、物理学、计算机图形学等领域。
其中,像变换是指通过对三角函数的参数进行调整来改变函数图像在坐标平面上的位置、形状和大小。
本文将介绍一些利用三角函数解决像变换问题的方法与技巧。
一、平移变换平移变换是指通过改变三角函数的参数来移动函数图像在坐标平面上的位置。
对于正弦函数sin(x)而言,平移变换可以通过改变函数参数中的常数项实现。
具体来说,对于函数y = A*sin(x - B),其中A和B 分别表示振幅和相位角,改变相位角B可以实现图像在水平方向上的平移。
当B为正时,图像向右移动;当B为负时,图像向左移动。
例如,在处理图像变换问题时,常常需要将函数图像沿x轴或y轴平移一定距离。
可以通过调整三角函数的相位角来实现。
如果需要将函数y = sin(x)向右平移2个单位,可以通过改变函数参数为y = sin(x - 2)来实现。
同样地,如果需要将函数y = cos(x)向上平移3个单位,可以通过改变函数参数为y = 3 + cos(x)来实现。
二、伸缩变换伸缩变换是指通过改变三角函数的参数来改变函数图像在坐标平面上的形状和大小。
对于正弦函数sin(x)而言,伸缩变换可以通过改变函数参数中的振幅A和频率k来实现。
具体来说,通过改变振幅A,可以改变函数图像的纵向拉伸或压缩;而通过改变频率k,可以改变函数图像的横向拉伸或压缩。
例如,在图像处理中,常常需要将函数图像沿x轴或y轴方向进行拉伸或压缩。
可以通过调整三角函数的振幅A和频率k来实现。
如果需要将函数y = sin(x)在x轴方向上拉伸为原来的两倍,可以通过改变函数参数为y = sin(2x)来实现。
同样地,如果需要将函数y = cos(x)在y 轴方向上压缩为原来的一半,可以通过改变函数参数为y = 0.5*cos(x)来实现。
三、翻折变换翻折变换是指通过改变三角函数的参数来改变函数图像在坐标平面上的对称性。
三角函数的变换与计算
三角函数的变换与计算三角函数是数学中重要的一类函数,它们在几何、物理、工程等领域中有广泛的应用。
掌握三角函数的变换与计算是学好数学的基础,它们可以帮助我们解决很多与角度和边长相关的问题。
本文将介绍三角函数的常见变换形式和计算方法。
一、三角函数的变换1. 平移变换对于任意角度θ,sin(θ)和cos(θ)是周期为2π的函数。
通过平移变换,我们可以将其变换为其他周期为2π的函数。
平移变换的一般形式如下:f(x) = sin(x + a) 或 f(x) = cos(x + a)其中a为平移量,表示函数在x轴上平移的距离。
当a为正数时,向左平移;当a为负数时,向右平移。
2. 缩放变换缩放变换可以调整函数振幅的大小,使其变为原来的n倍或1/n倍。
缩放变换的一般形式如下:f(x) = a*sin(x) 或 f(x) = a*cos(x)其中a为缩放因子,当a大于1时,振幅增大;当0 < a < 1时,振幅减小。
3. 伸缩变换伸缩变换可以改变函数的周期长度,使其变为原来的n倍或1/n倍。
伸缩变换的一般形式如下:f(x) = sin(ax) 或 f(x) = cos(ax)其中a为伸缩因子,当a大于1时,周期缩短;当0 < a < 1时,周期延长。
二、三角函数的计算1. 三角函数的定义三角函数的最基本定义如下:sin(θ) = 对边/斜边cos(θ) = 临边/斜边tan(θ) = 对边/临边其中θ为角度,对边为角度对应的直角三角形中较远离直角的一条边,临边为角度对应的直角三角形中与直角相邻的边,斜边为角度对应的直角三角形的斜边。
2. 三角函数的计算公式三角函数还有很多计算公式,可以用来求解各种与角度和边长有关的问题。
以下是一些常见的计算公式:- 余角公式:sin(90°-θ) = cos(θ)cos(90°-θ) = sin(θ)tan(90°-θ) = 1/tan(θ)- 倍角公式:sin(2θ) = 2sin(θ)cos(θ)cos(2θ) = cos^2(θ) - sin^2(θ)tan(2θ) = 2tan(θ) / (1 - tan^2(θ))- 和差公式:sin(θ ± φ) = sin(θ)cos(φ) ± cos(θ)sin(φ)cos(θ ± φ) = cos(θ)cos(φ) ∓ sin(θ)sin(φ)tan(θ ± φ) = (tan(θ) ± tan(φ)) / (1 ∓ tan(θ)tan(φ))- 万能公式:sin^2(θ) + cos^2(θ) = 11 + tan^2(θ) = sec^2(θ)1 + cot^2(θ) = csc^2(θ)三、总结三角函数的变换与计算是数学中重要的内容,它们在几何、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
三角函数的应用高中数学中的三角恒等变换技巧
三角函数的应用高中数学中的三角恒等变换技巧三角函数的应用 - 高中数学中的三角恒等变换技巧三角函数是高中数学中重要的概念之一,而三角恒等变换则是运用三角函数的重要技巧。
本文将介绍三角函数的基本概念,并详细讨论三角恒等变换的应用。
一、三角函数的基本概念1. 正弦函数(sine function)正弦函数是指在直角三角形中,对于任意一个锐角θ,其对边与斜边之比。
用sin表示,即sinθ = 对边/斜边。
2. 余弦函数(cosine function)余弦函数是指在直角三角形中,对于任意一个锐角θ,其邻边与斜边之比。
用cos表示,即cosθ = 邻边/斜边。
3. 正切函数(tangent function)正切函数是指在直角三角形中,对于任意一个锐角θ,其对边与邻边之比。
用tan表示,即tanθ = 对边/邻边。
以上三个函数是最基本的三角函数,它们在解决实际问题中起着重要的作用。
二、三角恒等变换的介绍三角恒等变换是指由三角函数之间的关系得出的等式,它们在求解三角方程和简化复杂三角式中非常有用。
下面将介绍一些常用的三角恒等变换。
1. 基本的三角恒等变换- 余弦的平方加正弦的平方等于1:cos^2θ + sin^2θ = 1- 正切可以表示成正弦与余弦的比值:tanθ = sinθ / cosθ2. 与角度和双角的关系- 正弦函数的二倍角恒等式:sin2θ = 2sinθcosθ- 余弦函数的二倍角恒等式:cos2θ = cos^2θ - sin^2θ3. 和差角公式- 正弦函数的和差角公式:sin(θ ± φ) = sinθcosφ ± cosθsinφ- 余弦函数的和差角公式:cos(θ ± φ) = cosθcosφ ∓ sinθsinφ以上只是三角恒等变换中的一部分,还有更多的变换公式可供运用。
三、三角恒等变换的实际应用三角恒等变换在解决实际问题时可起到简化计算的作用,下面举例说明:例1:求解三角方程已知sinθ = 1/2,求解θ的值。
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三角函数中三角变换常用的方法和技巧一、角的变换当已知条件中的角与所求角不同时,需要通过“拆”、“配”等方法实现角的转化,一般是寻求它们的和、差、倍、半关系,再通过三角变换得出所要求的结果. 例1 函数ππ2sin cos ()36y x x x ⎛⎫⎛⎫=--+∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 的最小值等于( ). (A )3- (B )2-(C )1-(D)解析:注意到题中所涉及的两个角的关系:πππ362x x ⎛⎫⎛⎫-++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以将函数()f x 的表达式转化为πππ()2cos cos cos 666f x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故()f x 的最小值为1-.故选(C ).评注:常见的角的变换有:()ααββ=+-,2()()ααβαβ=++-,2()αβααβ-=+-,22αβαββ+-=-,3πππ()442βααβ⎛⎫⎛⎫+--=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,ππ44αβαβ⎛⎫⎛⎫++-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.只要对题设条件与结论中所涉及的角进行仔细的观察,往往会发现角之间的关系. 例2、已知 βαβαα,,1411)cos(,71cos -=+=均是锐角,求βcos 。
解:。
)21734143571)1411(cos 1435sin(,734sin .sin )sin(cos )cos(])cos[(cos =⨯+⨯-=∴=+=+++=-+=ββαααβααβααβαβ小结:本题根据问题的条件和结论进行])[(αβαβ-+=的变换。
例3、已知cos(91)2-=-βα,sin(2α-β)=32,且,20,2πβπαπ<<<<求.2cosβα+ 分析:观察已知角和所求角,可作出)2()2(2βαβαβα---=+的配凑角变换,然后利用余弦的差角公式求角。
解:.2757329543591)]2()2cos[(2cos,35(1)2cos(,954(1)2sin(.224,24,20,2)32)9122=∙+⨯-=---=+∴=--=-=-=-<-<-<-<∴<<<<βαβαβαβαβαπβαππβαππβπαπ例4、已知),2sin(sin βαβ+=m 求证:).1(tan 11)tan(≠-+=+m mmαβα 分析:由角的特点,因已知条件所含角是,,2ββα+所证等式含角,,αβα+所以以角为突破口。
证明:.tan 11tan(1sin )cos()1(cos )sin()1(,sin )cos(cos )sin(sin )cos(cos )sin(],)sin[(])sin[(,)(,)(2αβααβααβααβααβααβααβααβααβααβαβαβαβαmmm m m m m m -+=+∴≠++=+-∴+++=+-+++=-+∴-+=++=+)即小结:抓住题设与结论中角的差异,利用角的和,差,倍等关系,变不同的角为同角,在三角变换中角的变换很重要。
二、函数名称变换三角函数包括六种形式,因此,对于含有多种三角函数的问题,要从题目中所给的各函数间的关系入手,寻求统一函数名称的变换途径,正确选用三角变换公式,通过变换尽量减少三角函数的种类,可以使问题得到快速的解决.例1、若sin (α+β)=12, sin (α—β)=110,求tan tan αβ解:由sin=(α+β)=12, s in (α—β)=110得1sin cos cos sin 312sin cos ,cos sin 1105sin cos cos sin 10αβαβαβαβαβαβ⎧+=⎪⎪==⎨⎪=⎪⎩解得- ∴tan tan αβ=sin cos cos sin αβαβ=32例2、当π04x <<时,函数22cos ()cos sin sin xf x x x x=-的最小值是( ).(A )4 (B )12(C )2 (D )14解析:注意到函数的表达式的分子与分母是关于sin x 与cos x 的齐二次式,所以,分子与分母同时除以2cos x 转化为关于tan x 的函数进行求解.因为π04x <<,所以0t a n 1α<<,所以2211()4tan tan 11tan 24f x x x x ==-⎛⎫--+⎪⎝⎭≥.故选(A ). 评注:切、割化弦,弦化切是解答三角问题中对函数名称进行转化的最常见、最基本的两种方法:(1)若所给的三角式中出现了“切、割函数”,则可利用同角三角函数基本关系将“切、割函数”化为“弦函数”进行求解、证明;(2)若所给的三角式中出现了“弦函数”与“切函数”,有时可以利用公式sin tan cos x x x=将“弦函数”化为“切函数”进行解答. 例3、化简:0cos10(tan10sin50解:原式000000sin10cos102cos 40(2cos10sin 50sin 50-====- 例4、已知tan()34πα+=-,求22sin cos sin sin cos 1ααααα-+的值。
解:∵tan()14tan tan()2441tan()4παππααπα+-=+-==++, ∴222222sin cos 2sin cos 2tan 47sin sin cos 1sin sin cos sin cos 2tan tan 1ααααααααααααααα===-+-++-+ 点评:在求值、化简、恒等式证明中,切化弦与弦化切是常用的三角变换技巧。
三、升幂与降幂变换分析三角函数中的次数,是低次的升次,还是高次的降次,要充分结合题中的要求,正确选用半角公式或倍角公式等三角公式,达到次数的统一.例1、 已知α为第二象限角,且sin α=πsin 4sin2cos 21ααα⎛⎫+ ⎪⎝⎭++的值.分析:由于已知条件中知道sin α的值,而所求三角函数式中所涉及的角是与α有关的复角,因此可利用同角三角函数的基本关系式,二倍角公式以及三角函数式的恒等变形获得解答.解:原式2cos )cos )22sin cos 2cos 4cos (sin cos )αααααααααα++==++当α为第二象限角,且sin α=时,s i nc o s 0αα+≠,1cos 4α=-,所以πs i n 4s i n 2c o s 2o ααα⎛⎫+ ⎪⎝⎭==++ 评注:解答本题的关键是将含有二倍角的一次式转化为二次式,消去常数1.例2、求值:︒︒︒+︒-480sin 20sin 220sin 820sin 433解:原式:=︒︒-︒-20sin 3)20sin 21(20sin 432=︒︒︒-20sin 340cos 20sin 43=︒︒︒-︒+︒20sin 340cos 20sin 4)2040sin(2=︒︒︒-︒︒20sin 320sin 40cos 20cos 40(sin 2=︒︒-︒20sin 3)2040sin(2=332 注:怎样处理sin 320°和3是本题的难点,解决的方法是“降幂”和“常数变换法”。
四、常数变换 例1、已知πtan 24α⎛⎫+=⎪⎝⎭,求212sin cos cos ααα+的值.分析:由已知易求得tan α的值,而所求三角函数式中的分母所涉及的函数是正、余弦函数且各式都为二次式,而分子是常数1,可将1化为22sin cos αα+,再利用同角三角函数基本关系将所求式转化为正切函数进行求解.解:由π1tan tan 241tan ααα+⎛⎫+==⎪-⎝⎭,得1tan 3α=,于是原式2222sin cos tan 122sin cos cos 2tan 13ααααααα++===++. 评注:对于题中所给三角式中的常数(如:123,,等),比照特殊角的三角函数值,将它们化为相应的三角函数,参与其它三角函数的运算,在解题中往往起着十分奇妙的作用.例2、 求值(21cos 80o —23cos 10o )²1c o s 20o解:∵21cos 80o —23cos 10o =2222cos 103cos 80cos 80cos 10o oo o-=22cos 10sin 10o oo o o o (cos10)(cos10) =22cos10cos 10sin 10o o o o o o o o o o 4(sin30+cos30sin10)(sin30cos10-cos30sin10)=24sin 40sin 201sin 204o o o =16sin 40sin 20o o=32cos20o ∴原式=32五、消参变换当题设或结论中含有参数时,我们可以采用消去参数法来解决. 例1、已知sin sin(3)m βαβ=+,1m ≠且ππ()2k k αβ+≠+∈Z ,π()2k k α≠∈Z . 求证:1tan()tan 1mmαβα++=-. 分析:由于已知和结论中都含有参数m ,所以我们可以把已知变形,求出sin sin(2)m m βαβ=+,,代入1tan 1m m α+-化简,即可证得等式成立. 评注:在解答含有参数的等式证明问题时,我们往往可以采用这种办法.本例并未给出证明过程,同学们可试着自己完成.六、变换公式的方法使用任何一个公式都要注意它的逆向变幻,多向变幻,这是灵活,深刻地使用公式所必须的,尤其是三角公式众多,把这些公式变活,显得更加重要。
三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用、逆用及变形应用。
如cos α=ααsin 22sin ,tan α±tan β=tan (α+β)(1 tan αtan β)等。
例1:求值:212cos 412csc )312tan 32-︒︒-︒+( 解:先看角,都是12°;再看“名”,需将切割化为弦,最后在化简过程中再看变换。
原式=212cos 412sin 1)312cos 12sin 3(2-︒︒⋅-︒︒(切、割化为弦)=)112cos 2(12cos 12sin 212cos 312sin 32-︒︒︒︒-︒=︒︒︒-︒24cos 24sin )12cos 2312sin 21(32(逆用二倍角) =︒︒︒︒-︒︒24cos 24sin )60sin 12cos 60cos 12(sin 32(常数变换)=︒︒︒-︒24cos 24sin 2)6012sin(34(逆用差角公式)=︒︒-48sin )48sin(34=-43(逆用二倍角公式)注:要养成逆用公式的意识,熟悉教材给出的三角基本公式的同时,如果我们熟悉其他变通形式常可以开拓解题思路。