2019版高考数学总复习第三章三角函数解三角形20两角和与差的正弦余弦和正切公式课时作业文20180
2019届高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 第3讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式课件
1100°°-sin
10°·cossin255°°-cossin52°5°=2csoisn 1100°°-sin
cos 10°·1
10°
2sin 10°
=2csoisn
1100°°-2cos
10°=cos
10°-2sin 2sin 10°
3 .
方法感悟 两角和与差的三角函数公式可看作是诱导公式的推广,可用α、 β的三角函数表示α±β的三角函数,在使用两角和与差的三角函数公 式时,特别要注意角与角之间的关系,完成统一角和角与角转换的 目的.
【针对补偿】
1.(2018·东北三校第二次联考)已知sin
α+cos
α=
1 3
,则
sin2π4-α=(
[解析]
tan α=tanα+π4-π4=t1a+ntαa+nα4π+-4π1=1.
[答案] 1
题型二 三角函数式的化简(基础保分题,自主练透)
例2
(1)若tan α=2tanπ5,则csoisnαα--13π50π等于(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
(2)求值:1+2sicnos202°0°-sin
题型一 三角函数公式的应用(基础保分题,自主练透) 例1 (江苏卷)已知α∈π2,π,sin α= 55. (1)求sinπ4+α的值; (2)求cos56π-2α的值.
[解] (1)因为α∈π2,π,sin α= 55,
所以cos α=-
1-sin2α=-2
5
5 .
故sinπ4+α=sin
π 4cos
α=
π 2sinα±4.
3.角的变换技巧 α=(α+β)-β; α=β-(β-α); α=12[(α+β)+(α-β)]; β=12[(α+β)-(α-β)]; π4+α=π2-π4-α.
2019版高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形3.5两角和与差的正弦余弦与正切公式课件理
动态演示
结合动画演示,直观地呈现三角函数的计算过 程。
总结
1 重点内容概括
回顾本章重点内容,检 查概念与公式的掌握程 度。
2 解题方法总结
总结解题技巧和常用公 式,为下一步的练习做 好准备。
3 知识点巩固提示
练习做题、做笔记,多 次温习概念与公式,通 过追溯源头的方式加深 理解。
正弦、余弦、正切公式
正弦公式
三角形任意两边的比值相等,即a/sinA=b/sinB=c/sinC。
余弦公式
根据勾股定理和余弦函数,得到c²=a²+b²-2ab*cosC。
正切公式
将正弦公式与余弦公式相除得到tanA=a/b*tanC-b/a。
解题技巧
1
使用两角和/差公式
判断题中是否存在三角形两个角之和/
合理运用公式
2
差,使用对应的公式。
根据题目中所给的信息,选择合适的
公式,并化简,变形运用。
3注意化简Fra bibliotek将多个三角函数合并为一个统一的三 角函数,然后进行化简,避免表达式 过于复杂。
练习题
求第三个角度
已知三角形内两角的度数,求第三个角的度数。
求解三角形的边长
已知部分边长与角度,求解三角形剩余边长度。
复杂问题
数学一轮复习:三角函数 解三角形
本课件旨在帮助你理解三角形的两角和与差,掌握正弦、余弦、正切公式, 并运用解题技巧快速解决问题。
三角形的两角和与差
两角和公式
两个角的和为第三个角的补角,即A+B=180°-C, 其中C为第三个角的度数。
两角差公式
两个角的差的余角等于这两个角的余角之积,即 A-B=C-》sinA*sinB=sinC*sin(A+B)。
2019版高考数学第3章三角函数、解三角形 3.6 正弦定理和余弦定理
3.6正弦定理和余弦定理[知识梳理]1.正弦定理、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则2.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,三角形解的情况3.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高). (2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径). 4.在△ABC 中,常有的结论 (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.[诊断自测] 1.概念思辨(1)在三角形中,已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形.( )(2)在△ABC 中,asin A =a +b -c sin A +sin B -sin C.( )(3)若a ,b ,c 是△ABC 的三边,当b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形;当b 2+c 2-a 2=0时,△ABC 为直角三角形;当b 2+c 2-a 2<0时,△ABC 为钝角三角形.( )(4)在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则此三角形是钝角三角形.( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√2.教材衍化(1)(必修A5P 10A 组T 4)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin2Asin C =________.答案 1解析 由正弦定理得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =4∶5∶6,又由余弦定理知cos A =b 2+c 2-a 22bc =25+36-162×5×6=34,所以sin2Asin C =2sin A cos A sin C =2×46×34=1.(2)(必修A5P 20A 组T 11)若锐角△ABC 的面积为103,且AB =5,AC =8,则BC 等于________.答案 7解析 因为△ABC 的面积S △ABC =12AB ·AC sin A ,所以103=12×5×8sin A ,解得sin A =32,因为角A 为锐角,所以cos A =12.根据余弦定理,得BC 2=52+82-2×5×8cos A =52+82-2×5×8×12=49,所以BC =7.3.小题热身(1)(2016·天津高考)在△ABC 中,若AB =13,BC =3,∠C = 120°,则AC =( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 在△ABC 中,设A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则由c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得13=9+b 2-2×3b ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,即b 2+3b -4=0,解得b =1(负值舍去),即AC =1.故选A.(2)(2016·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =________.答案 2113解析 由已知可得sin A =35,sin C =1213,则sin B =sin(A +C )=35×513+45×1213=6365,再由正弦定理可得a sin A =b sin B ⇒b =1×636535=2113.题型1 利用正、余弦定理解三角形 典例1 (2018·郑州预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b 3cos B=asin A ,则cos B =( ) A .-12 B.12 C .-32D.32边角互化法.答案 B解析 由正弦定理知sin B 3cos B=sin Asin A =1,即tan B =3,由B ∈(0,π),所以B =π3,所以cos B =cos π3=12.故选B.典例2(2018·重庆期末)在△ABC 中,已知AB =43,AC =4,∠B =30°,则△ABC 的面积是( )A .4 3B .8 3C .43或8 3 D. 3注意本题的多解性.答案 C解析 在△ABC 中,由余弦定理可得AC 2=42=(43)2+BC 2-2×43BC cos30°,解得BC =4或BC =8.当BC =4时,AC =BC ,∠B =∠A =30°,△ABC 为等腰三角形,∠C =120°,△ABC 的面积为12AB ·BC sin B =12×43×4×12=4 3.当BC =8时,△ABC 的面积为12AB ·BC sin B =12×43×8×12=8 3.故选C.方法技巧正、余弦定理在解三角形中的应用技巧1.已知两边和一边的对角或已知两角和一边都能用正弦定理解三角形,正弦定理的形式多样,其中a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C 能够实现边角互化.见典例1.2.已知两边和它们的夹角、已知两边和一边的对角或已知三边都能直接运用余弦定理解三角形.见典例2.3.已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.见典例2.冲关针对训练1.(2017·河西五市联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(b -a )sin A =(b -c )·(sin B +sin C ),则角C 等于( )A.π3B.π6C.π4D.2π3 答案 A解析 由题意,得(b -a )a =(b -c )(b +c ),∴ab =a 2+b 2-c 2,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =π3.故选A.2.(2018·山东师大附中模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知cos2A =-13,c =3,sin A =6sin C .(1)求a 的值;(2)若角A 为锐角,求b 的值及△ABC 的面积.解 (1)在△ABC 中,c =3,sin A =6sin C ,由正弦定理asin A =csin C ,得a =6c =6×3=3 2.(2)由cos2A =1-2sin 2A =-13得,sin 2A =23,由0<A <π2,得sin A=63,则cos A =1-sin 2A =33.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,化简,得b2-2b-15=0,解得b=5(b=-3舍去).所以S△ABC=12bc sin A=12×5×3×63=522.题型2利用正、余弦定理判断三角形的形状典例(2017·陕西模拟)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为() A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定用边角互化法.答案 B解析∵b cos C+c cos B=a sin A,由正弦定理得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.又sin A>0,∴sin A=1,∴A=π2,故△ABC为直角三角形.故选B.[条件探究1]将本典例条件变为“若2sin A cos B=sin C”,那么△ABC一定是()A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.等边三角形答案 B解析解法一:由已知得2sin A cos B=sin C=sin(A+B)=sin A cos B +cos A sin B,即sin(A-B)=0,因为-π<A-B<π,所以A=B.故选B.解法二:由正弦定理得2a cos B=c,由余弦定理得2a ·a 2+c 2-b22ac =c ⇒a 2=b 2⇒a =b .故选B. [条件探究2] 将本典例条件变为“若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13”,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形 答案 C解析 在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13, ∴a ∶b ∶c =5∶11∶13,故设a =5k ,b =11k ,c =13k (k >0),由余弦定理可得 cos C =a 2+b 2-c 22ab =25k 2+121k 2-169k 22×5×11k2=-23110<0, 又∵C ∈(0,π),∴C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∴△ABC 为钝角三角形.故选C.[条件探究3] 将本典例条件变为“若b cos B +c cos C =a cos A ”,试判断三角形的形状.解 由已知得b ·a 2+c 2-b 22ac +c ·a 2+b 2-c 22ab =a ·b 2+c 2-a 22bc , ∴b 2(a 2+c 2-b 2)+c 2(a 2+b 2-c 2)=a 2(b 2+c 2-a 2). ∴(a 2+c 2-b 2)(b 2+a 2-c 2)=0.∴a 2+c 2=b 2或b 2+a 2=c 2,即B =π2或C =π2.∴△ABC 为直角三角形. 方法技巧判定三角形形状的两种常用途径提醒:“角化边”后要注意用因式分解、配方等方法得出边的相应关系;“边化角”后要注意用三角恒等变换公式、三角形内角和定理及诱导公式推出角的关系.冲关针对训练在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C .(1)求角A 的大小;(2)若sin B +sin C =3,试判断△ABC 的形状.解 (1)由2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C 及正弦定理,得2a 2=(2b -c )b +(2c -b )c ,即bc =b 2+c 2-a 2,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,A ∈(0,π), ∴A =60°.(2)∵A +B +C =180°, ∴B +C =180°-60°=120°.由sin B +sin C =3,得sin B +sin(120°-B )=3, ∴sin B +sin120°cos B -cos120°sin B = 3. ∴32sin B +32cos B =3,即sin(B +30°)=1. ∵0°<B <120°,∴30°<B +30°<150°.∴B +30°=90°,即B =60°.∴A =B =C =60°,∴△ABC 为等边三角形. 题型3 与三角形有关的最值角度1 与三角形边长有关的最值典例(2017·杏花岭区模拟)已知锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =b cos C +33c sin B . (1)求B ;(2)若b =2,求ac 的最大值.本题采用转化法.解 (1)在△ABC 中,∵a =b cos C +33c sin B , ∴sin A =sin B cos C +33sin C sin B ,∴sin A =sin(B +C )=sin B cos C +33sin C sin B , 化为cos B sin C =33sin C sin B ,sin C ≠0, 可得tan B =3,B ∈(0,π),∴B =π3. (2)由正弦定理得b sin B =2R =43,令y =ac =2R sin A ·2R sin C =163sin A sin C =163sin A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =83sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+43. ∵0<A <π2,0<2π3-A <π2,∴π6<A <π2.故π6<2A -π6<5π6,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1,∴y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤83,4.∴ac 的最大值为4. 角度2 与三角形内角有关的最值典例(2017·庄河市期末)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,设f (x )=a 2x 2-(a 2-b 2)x -4c 2.(1)若f (1)=0,且B -C =π3,求角C 的大小; (2)若f (2)=0,求角C 的取值范围.本题采用放缩法.解 (1)由f (1)=0,得a 2-a 2+b 2-4c 2=0, ∴b =2c ,又由正弦定理,得sin B =2sin C , ∵B -C =π3,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+C =2sin C ,整理得3sin C =cos C ,∴tan C =33. ∵角C 是三角形的内角,∴C =π6. (2)∵f (2)=0,∴4a 2-2a 2+2b 2-4c 2=0, 即a 2+b 2-2c 2=0,由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12(当且仅当a =b 时取等号).又∵余弦函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上递减,C 是锐角,∴0<C ≤π3. 方法技巧求与三角形中边角有关的量的取值范围时,主要是利用已知条件和有关定理,将所求的量用三角形的某个内角或某条边表示出来,结合三角形边角的取值范围、函数值域的求法求解范围即可.冲关针对训练(2018·绵阳检测)已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫3sin x 4,1,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x 4,cos 2x 4,记f (x )=m ·n .(1)若f (x )=1,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x 的值; (2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且满足(2a -c )cos B =b cos C ,求函数f (A )的取值范围.解 (1)f (x )=m ·n =3sin x 4cos x 4+cos 2x 4=32sin x 2+12cos x 2+12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+12. 因为f (x )=1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=-12. (2)因为(2a -c )cos B =b cos C ,由正弦定理得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C , 所以2sin A cos B -sin C cos B =sin B cos C , 所以2sin A cos B =sin(B +C ),因为A +B +C =π,所以sin(B +C )=sin A ,且sin A ≠0,所以cos B =12,B =π3,所以0<A <2π3,所以π6<A 2+π6<π2,12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+π6<1,又因为f (x )=m ·n =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+12,所以f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+π6+12,故函数f (A )的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫1,32.1.(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12B.π6C.π4D.π3 答案 B解析 因为a =2,c =2, 所以由正弦定理可知,2sin A =2sin C , 故sin A =2sin C . 又B =π-(A +C ), 故sin B +sin A (sin C -cos C ) =sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C=sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =(sin A +cos A )sin C =0.又C 为△ABC 的内角, 故sin C ≠0,则sin A +cos A =0,即tan A =-1.又A ∈(0,π),所以A =3π4. 从而sin C =12sin A =22×22=12. 由A =3π4知C 为锐角,故C =π6. 故选B.2.(2018·南阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =________.答案 π6解析 由正弦定理,得sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B ,即sin B sin(A +C )=12sin B ,因为sin B ≠0,所以sin B =12,所以B =π6或5π6,又因为a >b ,故B =π6.3.(2018·沈阳模拟)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(a -b )(sin A +sin B )=(c -b )·sin C .若a =3,则b 2+c 2的取值范围是________.答案 5<b 2+c 2≤6解析 由正弦定理可得,(a -b )·(a +b )=(c -b )·c ,即b 2+c 2-a 2=bc ,cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴A =π3.∵b sin B =c sin C =3sin π3=2,∴b 2+c 2=4(sin 2B +sin 2C )=4[sin 2B +sin 2(A +B )]=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos2B 2+1-cos2(A +B )2=3sin2B -cos2B +4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6+4. ∵△ABC 是锐角三角形,且A =π3,∴B ∈⎝⎛⎭⎪⎫π6,π2,即2B -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,5π6,∴12<sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π6≤1,∴5<b 2+c 2≤6.4.(2015·全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sin C .(1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积. 解 (1)由题设及正弦定理可得b 2=2ac . 又a =b ,可得b =2c ,a =2c . 由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =14. (2)由(1)知b 2=2ac .因为B =90°,由勾股定理得a 2+c 2=b 2. 故a 2+c 2=2ac ,得c =a = 2. 所以△ABC 的面积为1.[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.(2017·长沙模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =13,b =3,A =60°,则边c =( )A .1B .2C .4D .6 答案 C解析 a 2=c 2+b 2-2cb cos A ⇒13=c 2+9-6c cos60°,即c 2-3c -4=0,解得c =4或c =-1(舍去).故选C.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c .若∠C=120°,c =2a ,则( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定 答案 A解析 据题意由余弦定理可得a 2+b 2-2ab cos120°=c 2=(2a )2,化简整理得a 2=b 2+ab ,变形得a 2-b 2=(a +b )(a -b )=ab >0,故有a -b >0,即a >b .故选A.3.(2017·湖南长郡中学六模)若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2b sin2A =a sin B ,且c =2b ,则ab 等于( )A .2B .3 C. 2 D. 3 答案 A解析 由2b sin2A =a sin B ,得4b sin A cos A =a sin B ,由正弦定理得4sin B sin A cos A =sin A sin B ,∵sin A ≠0,且sin B ≠0,∴cos A =14,由余弦定理得a 2=b 2+4b 2-b 2,∴a 2=4b 2,∴ab =2.故选A.4.(2017·衡水中学调研)在△ABC 中,三边之比a ∶b ∶c =2∶3∶4,则sin A -2sin Bsin2C =( )A .1B .2C .-2 D.12 答案 B解析 不妨设a =2,b =3,c =4,故cos C =4+9-162×2×3=-14,故sin A -2sin B sin2C =a -2b 2c cos C =2-68×⎝⎛⎭⎪⎫-14=2.故选B.5.在△ABC 中,A ,B ,C 是三角形的三个内角,a ,b ,c 是三个内角对应的三边,已知b 2+c 2=a 2+bc .若sin B sin C =34,△ABC 的形状( )A .等边三角形B .不含60°的等腰三角形C .钝角三角形D .直角三角形答案 A解析 在△ABC 中,由余弦定理,可得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,由已知,得b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =12.∵0<A <π,故A =π3.∵A +B +C =π,A =π3,∴C =2π3-B .由sin B sin C =34,得sin B sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =34. 即sin B ⎝⎛⎭⎪⎫sin 2π3cos B -cos 2π3sin B =34.32sin B cos B +12sin 2B =34, 34sin2B +14(1-cos2B )=34,32sin2B -12cos2B =1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6=1.又∵-π6<2B -π6<7π6, ∴2B -π6=π2,即B =π3.∴C =π3,也就是△ABC 为等边三角形.故选A.6.(2014·江西高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )9333答案 C解析 c 2=(a -b )2+6,即c 2=a 2+b 2-2ab +6.① ∵C =π3,∴由余弦定理得c 2=a 2+b 2-ab ,②由①和②得ab =6,∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.故选C. 7.(2018·上海杨浦质量调研)设锐角△ABC 的三内角A ,B ,C 所对边的边长分别为a ,b ,c ,且a =1,B =2A ,则b 的取值范围为( )A .(2,3)B .(1,3)C .(2,2)D .(0,2) 答案 A解析 由a sin A =b sin B =bsin2A ,得b =2cos A . π2<A +B =3A <π,从而π6<A <π3. 又2A <π2,所以A <π4,所以π6<A <π4,22<cos A <32,所以2<b < 3.故选A.8.(2014·全国卷Ⅱ)钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5 B. 5 C .2 D .1 答案 B解析 S △ABC =12AB ·BC sin B =12×1×2sin B =12,∴sin B =22,∴B =45°或135°.若B =45°,则由余弦定理得AC =1,∴△ABC 为直角三角形,不符合题意,因此B =135°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2-2×1×2×⎝⎛⎭⎪⎫-22=5,∴AC = 5.故选B.9.(2018·辽宁五校第一次联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若直线bx +y cos A +cos B =0与ax +y cos B +cos A =0平行,则△ABC 一定是( )A .锐角三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰或者直角三角形 答案 C解析 由两直线平行可得b cos B -a cos A =0,由正弦定理可知sin B cos B -sin A cos A =0,即12sin2A =12sin2B ,又A ,B ∈(0,π),且A +B ∈(0,π),所以2A =2B 或2A +2B =π,即A =B 或A +B =π2.若A =B ,则a =b ,cos A =cos B ,此时两直线重合,不符合题意,舍去,故A +B =π2,则△ABC 是直角三角形.故选C.10.(2017·武昌调研)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2b sin C ,则tan A +tan B +tan C 的最小值是( )A .4B .3 3C .8D .6 3 答案 C解析 a =2b sin C ⇒sin A =2sin B sin C ⇒sin(B +C )=2sin B sin C ⇒tan B +tan C =2tan B tan C ,又根据三角形中的三角恒等式tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C (注:tan A =tan(π-B -C )=-tan(B +C )=-tan B +tan C1-tan B tan C,即tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C )⇒tan B tan C =tan Atan A -2,∴tan A tan B tan C =tan A ·tan A tan A -2=m 2m -2(tan A =m ),令m -2=t ⇒(t +2)2t =t +4t +4≥8,当且仅当t =4t ,即t =2,tan A =4时,取等号.故选C.二、填空题11.(2015·重庆高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.答案 4解析 由3sin A =2sin B 及正弦定理,得3a =2b ,所以b =32a =3.由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab ,得-14=22+32-c22×2×3,解得c =4.12.(2018·河北唐山一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成等差数列,且A -C =90°,则cos B =________.答案 34解析 ∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c . ∴2sin B =sin A +sin C .∵A -C =90°,∴2sin B =sin(90°+C )+sin C . ∴2sin B =cos C +sin C . ∴2sin B =2sin(C +45°).①∵A +B +C =180°且A -C =90°,∴C =45°-B 2,代入①式中,2sin B =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫90°-B 2. ∴2sin B =2cos B 2.∴4sin B 2cos B 2=2cos B2. ∴sin B 2=24.∴cos B =1-2sin 2B2=1-14=34.13.(2018·沈阳监测)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,则S 的最大值为________.答案 8解析 由题意得4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得2bc sin A =-2bc cos A +2bc , 即sin A +cos A =1,2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4=1,又0<A <π,∴π4<A +π4<5π4,∴A +π4=3π4, ∴A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc , 当且仅当b =c 时取“=”,∴bc ≤16, ∴S 的最大值为8.14.(2017·浙江高考)已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连接CD ,则△BDC 的面积是________,cos ∠BDC =________.答案152104解析 依题意作出图形,如图所示,则sin ∠DBC =sin ∠ABC .由题意知AB =AC =4,BC =BD =2, 则cos ∠ABC =14,sin ∠ABC =154. 所以S △BDC =12BC ·BD ·sin ∠DBC =12×2×2×154=152.因为cos∠DBC=-cos∠ABC=-14=BD2+BC2-CD22BD·BC=8-CD28,所以CD=10.由余弦定理,得cos∠BDC=4+10-42×2×10=104.B级三、解答题15.(2018·郑州质检)已知△ABC的外接圆直径为433,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,C=60°.(1)求a+b+csin A+sin B+sin C的值;(2)若a+b=ab,求△ABC的面积.解(1)因为asin A=bsin B=csin C=2R=433,所以a=433sin A,b=433sin B,c=433sin C.所以a+b+csin A+sin B+sin C=433(sin A+sin B+sin C)sin A+sin B+sin C=433.(2)由c=433sin C,得c=433×32=2,c2=a2+b2-2ab cos C,即4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,又a+b =ab,所以(ab)2-3ab-4=0,解得ab=4或ab=-1(舍去),所以S△ABC=12ab sin C=12×4×32= 3.16.(2017·湖北四校联考)已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足sin2A+sin A sin B-6sin2B=0.(1)求ab的值;(2)若cos C =34,求sin B 的值.解 (1)因为sin 2A +sin A sin B -6sin 2B =0,sin B ≠0,所以⎝⎛⎭⎪⎫sin A sin B 2+sin A sin B -6=0,得sin A sin B =2或sin Asin B =-3(舍去).由正弦定理得a b =sin Asin B =2.(2)由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =34.① 将ab =2,即a =2b 代入①, 得5b 2-c 2=3b 2,得c =2b . 由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac ,得 cos B =(2b )2+(2b )2-b 22×2b ×2b =528,则sin B =1-cos 2B =148.17.(2018·海淀区模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .满足2a cos C +c cos A =b .(1)求角C 的大小;(2)求sin A cos B +sin B 的最大值.解 (1)由正弦定理及2a cos C +c cos A =b , 得2sin A cos C +sin C cos A =sin B . 在△ABC 中,A +B +C =π, ∴A +C =π-B ,即sin(A +C )=sin B .∴2sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )+sin A cos C =sin B +sin A cos C =sin B ,∴sin A cos C =0,又∵0<A <π,0<C <π,∴sin A >0.∴cos C =0,∴C =π2. (2)由(1)得C =π2, ∴A +B =π2,即A =π2-B .∵sin A cos B +sin B =cos 2B +sin B =-sin 2B +sin B +1=-⎝⎛⎭⎪⎫sin B -122+54.∵0<B <π2,∴当sin B =12,即B =π6时, sin A cos B +sin B 取得最大值54.18.已知等腰三角形ABC 满足AB =AC ,3BC =2AB ,点D 为BC 边上一点且AD =BD .(1)求tan ∠ADB 的值; (2)若CD =33,求S △ABC .解 (1)如图,设AB =AC =a ,AD =BD =b ,由3BC =2AB 得,BC =233a .在△ABC 中,由余弦定理得,cos ∠ABC =2AB ·BC =⎝⎛⎭⎫23a 2a ·233a=33,∴∠ABC 是锐角,则sin ∠ABC =1-cos 2∠ABC =63.在△ABD 中,由余弦定理AD 2=AB 2+BD 2-2AB ·BD cos ∠ABD , 得b 2=a 2+b 2-233ab ,解得a =233b . 由正弦定理AD sin ∠ABD =ABsin ∠ADB ,得b 63=a sin ∠ADB ,解得sin ∠ADB =223,又2b 2>a 2,∴∠ADB 为锐角,∴cos ∠ADB =1-sin 2∠ADB =13,tan ∠ADB =2 2.(2)由已知可得3⎝⎛⎭⎪⎫b +33=2a ,①由(1)可知a =233b ,② 联立①②得a =2,b = 3.过A 作AH ⊥BC 于H ,则H 为BC 的中点,易求得DH =33. 则tan ∠ADB =AH33=2 2.∴AH =263,1432642。
2019届高考数学(文)大一轮:第3章 三角函数、解三角形 第3节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
第三节两角和与差的正弦、余弦和正切公式1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.能利用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式 1.基本公式sin(α±β)=________, cos(α±β)=________, tan(α±β)=________. 2.公式变形(1)tan α±tan β=________.(2)函数f(α)=asin α+bcos α(a ,b 为常数),可以化为f(α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 或f(α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b .答案1.sin αcos β±cos αsin β cos αcos β∓sin αsin β tan α±tan β1∓tan αtan β2.(1)tan(α±β)(1∓tan αtan β)1.sin75°的值为________.解析:sin75°=sin(45°+30°)=sin45°cos30°+cos45°sin30°=22×32+22×12=6+24. 答案:6+242.已知cos α=-35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3的值是____. 解析:∵cos α=-35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin α=45,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin αcos π3+cos αsin π3=45×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×32=4-3310.答案:4-33103.tan20°+tan40°+3tan20°tan40°=________. 解析:∵tan60°=tan(20°+40°)=tan20°+tan40°1-tan20°tan40°,∴tan20°+tan40°=tan60°(1-tan20°tan40°) =3-3tan20°tan40°,∴原式=3-3tan20°tan40°+3tan20°tan40°= 3. 答案: 3知识点二 二倍角的正弦、余弦、正切公式 1.基本公式 sin2α=________.cos2α=________=________=________. tan2α=________. 2.有关公式的逆用、变形等(1)cos 2α=________,sin 2α=________. (2)1+sin2α=(sin α+cos α)2, 1-sin2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4. 答案1.2sin αcos α cos 2α-sin 2α 2cos 2α-1 1-2sin 2α 2tan α1-tan 2α 2.(1)1+cos2α2 1-cos2α24.计算:tan7.5°1-tan 27.5°=________. 解析:tan7.5°1-tan 27.5°=12×2tan7.5°1-tan 27.5° =12tan15°=12tan(45°-30°) =12×tan45°-tan30°1+tan45°tan30°=12×1-331+33=2-32. 答案:2-325.(2016·浙江卷)已知2cos 2x +sin2x =Asin(ωx +φ)+b(A>0),则A =________,b =________. 解析:由于2cos 2x +sin2x =1+cos2x +sin2x =2sin(2x +π4)+1,所以A =2,b =1.答案: 2 1热点一 三角公式的正用与逆用【例1】 (1)化简:+sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ(0<θ<π);(2)求值:sin50°(1+3tan10°).【解】 (1)由θ∈(0,π),得0<θ2<π2,∴cos θ2>0,∴2+2cos θ=4cos2θ2=2cos θ2. 又(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=⎝⎛⎭⎪⎫2sin θ2cos θ2+2cos 2θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=2cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ2-cos 2θ2=-2cos θ2cos θ.故原式=-2cos θ2cos θ2cosθ2=-cos θ.(2)sin50°(1+3tan10°) =sin50°(1+tan60°·tan10°)=sin50°·cos60°cos10°+sin60°sin10°cos60°cos10°=sin50°·cos 60°-10°cos60°cos10°=2sin50°cos50°cos10°=sin100°cos10°=cos10°cos10°=1.(1)求sin7°+cos15°sin8°cos7°-sin 15°sin8°的值;(2)求tan20°+4sin20°的值. 解:(1)原式 =-+cos15°sin8°--sin15°sin8°=sin15°cos8°cos15°cos8°=tan15°=tan(45°-30°)=tan45°-tan30°1+tan45°tan30°=1-331+33=3-13+1=2- 3. (2)原式=sin20°cos20°+4sin20°=sin20°+4sin20°cos20°cos20°=sin20°+2sin40°cos20°=-++cos20°=32cos10°+32sin10°cos20°=332cos10°+12sin10°cos20°=3-cos20°= 3.热点二 三角函数式求值 考向1 给值求值【例2】 已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.【解】 (1)∵α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,从而-π2<α-β<π2.又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010.(2)由(1)可得,cos(α-β)=31010.∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =45×31010+35×(-1010)=91050.1.在本例条件下,求sin(α-2β)的值. 解:∵sin(α-β)=-1010,cos(α-β)=31010,cos β=91050,sin β=131050.∴sin(α-2β)=sin[(α-β)-β]=sin(α-β)cos β-cos(α-β)sin β=-2425.2.若本例中“sin α=35”变为“tan α=35”,其他条件不变,求tan(2α-β)的值.解:∵tan α=35,tan(α-β)=-13,∴tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=tan α+α-β1-tan αα-β=35-131+35×13=29.考向2 给值求角【例3】 已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.【解】 ∵tan α=tan[(α-β)+β]=α-β+tan β1-α-ββ=12-171+12×17=13>0,∴0<α<π2.又∵tan2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan2α-tan β1+tan2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.(1)(2016·新课标全国卷Ⅱ)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,则sin2α=( )A.725B.15C .-15D .-725(2)已知cos α=-1213,cos(α+β)=17226,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,求β的值. 解析:(1)因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos π4cos α+sin π4sin α=22(sin α+cos α)=35,所以sin α+cos α=325,所以1+sin2α=1825,所以sin2α=-725,故选D. (2)解:∵π<α<3π2,3π2<α+β<2π,∴0<β<π.又cos α=-1213,cos(α+β)=17226,∴sin α=-513,sin(α+β)=-7226.cos β=cos[(α+β)-α]=17226×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-7226×⎝ ⎛⎭⎪⎫-513=-22,且0<β<π,所以β=3π4.答案:(1)D热点三 三角恒等变换的综合应用 【例4】 (2016·天津卷)已知函数 f(x)=4tanxsin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3.(Ⅰ)求f(x)的定义域与最小正周期;(Ⅱ)讨论f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性. 【解】 (Ⅰ)f(x)的定义域为{x|x≠π2+k π,k ∈Z}.f(x)=4tanxcosxcos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sinxcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3-3=4sinx ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cosx +32sinx - 3=2sinxcosx +23sin 2x -3=sin2x +3(1-cos2x)- 3 =sin2x -3cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以,f(x)的最小正周期T =2π2=π.(Ⅱ)令z =2x -π3,函数y =2sinz 的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z. 由-π2+2k π≤2x-π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x≤5π12+k π,k ∈Z.设A =[-π4,π4],B ={x|-π12+k π≤x≤5π12+k π,k ∈Z},易知A∩B=[-π12,π4].所以,当x ∈[-π4,π4]时,f(x)在区间[-π12,π4]上单调递增,在区间[-π4,-π12]上单调递减.已知函数f(x)=2cos 2ωx -1+23sin ωxcos ωx(0<ω<1),直线x =π3是函数f(x)的图象的一条对称轴.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)已知函数y =g(x)的图象是由y =f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移2π3个单位长度得到的,若g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=65,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求sin α的值. 解:(1)f(x)=cos2ωx +3sin2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6,由于直线x =π3是函数f(x)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π6的图象的一条对称轴,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3ω+π6=±1.因此2π3ω+π6=k π+π2(k ∈Z),解得ω=32k +12(k ∈Z),又0<ω<1,所以ω=12,所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.由2k π-π2≤x+π6≤2k π+π2(k ∈Z),得2k π-2π3≤x≤2k π+π3(k ∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-2π3,2k π+π3(k ∈Z).(2)由题意可得g(x)=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3+π6,即g(x)=2cos x2,由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=65,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35, 又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故π6<α+π6<2π3,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=45, 所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6·cos π6-cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6·sin π6=45×32-35×12=43-310.求值、化简、证明是三角函数中最常见的题型,其解题一般思路为“五遇六想”即:遇切割,想化弦;遇多元,想消元;遇差异,想联系;遇高次,想降次;遇特角,想求值;想消元,引辅角.“五遇六想”作为解题经验的总结和概括,操作简便,十分有效.其中蕴含了一个变换思想(找差异,抓联系,促进转化),两种数学思想(转化思想和方程思想),三个追求目标(化为特殊角的三角函数值,使之出现相消项或相约项),三种变换方法(切割化弦法,消元降次法,辅助元素法).三角恒等变换中的解题策略三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点,其公式多、变法活的特点使不少同学在学习此知识点时感到困难重重,力不从心.本文介绍了几种常用的三角恒等变换中的解题策略,旨在帮助大家全面、系统地了解和掌握三角变换中的常规思路与基本技巧,促进同学们的推理能力和运算能力的提升.策略1 从角入手,寻找关系好解题解有关三角函数的题目时,要特别注意角与角之间的关系,只要明确了其中的关系,解题就完成了一半.【例1】 已知α为锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则sin α=________. 【解析】 解法1:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=32cos α-12sin α=35,①又sin 2α+cos 2α=1,② 由①可得cos 2α=13⎝⎛⎭⎪⎫sin α+652,代入②并整理得100sin 2α+60sin α-39=0, 解得sin α=43-310,或sin α=-43+310(舍).解法2:因为α为锐角,即α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π6=43-310.【答案】43-310【点评】 不少同学习惯用解法1,却往往因运算量大而出现了各种问题;解法2抓住了α=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π6这一关系,减少了运算量,使求解轻松简捷. 策略2 从函数名入手,化切为弦助解题在有关三角函数的题目中,当正弦(余弦)与正切“相遇”时,可采用化切为弦的方法,即将正切转化为正弦(余弦).【例2】 求1+cos20°2sin20°-sin10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan5°-tan5°.【解】 因为1tan5°-tan5°=cos5°sin5°-sin5°cos5°=cos 25°-sin 25°sin5°cos5°=2cos10°sin10°, 所以原式=2cos 210°4sin10°cos10°-sin10°·2co s10°sin10°=cos10°2sin10°-sin20°sin10°=cos10°2sin10°--sin10° =cos10°2sin10°-cos10°-3sin10°2sin10°=3sin10°2sin10°=32. 策略3 从结构入手,存同化异探思路三角恒等变换中的公式较多,每个公式都有其固有的结构.解题时要善于从结构入手,存同化异,寻求结构形式的统一.【例3】 (1)已知3sin β=sin(2α+β),α≠k π+π2,α+β≠k π+π2(k ∈Z).求证:tan(α+β)=2tan α;(2)已知cosxcosy =12,求sinxsiny 的取值范围. 【解】 (1)证明:由3sin β=sin(2α+β)得3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],即3sin(α+β)cos α-3cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α,整理可得sin(α+β)cos α=2cos(α+β)·sin α. 因为α≠k π+π2,α+β≠k π+π2(k ∈Z), 所以cos(α+β)·cos α≠0,则有tan(α+β)=2tan α.(2)设p =sinxsiny ,则cos(x -y)=cosxcosy +sinxsiny =12+p ,cos(x +y)=cosxcosy -sinxsiny =12-p. 因为|cos(x±y)|≤1, 所以-1≤12+p≤1,且-1≤12-p≤1, 解得-12≤p≤12. 【点评】 题(1)由条件向结论靠拢,从统一角的结构入手,顺利完成解题;题(2)从结构的相似(部分相似)展开联想,寻找解题突破口,亦成功解题.这两个方法都是值得重视的、从结构入手解题的常用方法.策略4 “先化简后求值”与“先局部后整体”“先化简后求值”本是初中数学中的一种题型,这里将其引申为一种解题策略.这种策略能简化解题过程,有事半功倍之功效;“先局部后整体”,则与之相反,虽其方法略显笨拙,但其逐个“击破”的策略却能降低解题难度,且解题方向明确,也是一个不错的思路.【例4】 已知0<x<π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513,求 cos2x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x 的值. 【解】 解法1(先化简后求值): 原式=cos 2x -sin 2x22-=2(cosx +sinx)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x , ∵0<x<π4,∴0<π4-x<π4, 则原式=21-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2413. 解法2(先局部后整体):cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513. 下面从两个角度求cos2x :角度1:cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-2x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ; 角度2:cos2x =cos 2x -sin 2x =(cosx -sinx)·(cosx+sinx)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x . ∵0<x<π4,∴0<π4-x<π4, 则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1213, 故cos2x =2×513×1213=120169. 所以cos2x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =120169÷513=2413. 【点评】 采用“先化简后求值”解题简捷流畅,采用“先局部后整体”解题思路简单,条理清晰.两种方法各有千秋,都是值得我们重视的好方法.。
2019版高考数学总复习第三章三角函数解三角形20两角和与差的正弦余弦和正切公式课时作业文75
课时作业20 两角和与差的正弦、余弦和正切公式一、选择题1.sin68°sin67°-sin23°cos68°=( ) A .-22 B.22C.32D .1 解析:sin68°sin67°-sin23°cos68°=sin68°cos23°-sin23°cos68°=sin(68°-23°)=sin45°=22. 答案:B2.(2018·四川自贡一诊)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,-π2<α<0,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=( )A .-435B .-335C.335 D.435解析:∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,-π2<α<0,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+23π=cos αcos 23π-sin αsin 23π=-12cos α-32sin α=45,∴32sin α+12cos α=-45.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=32sin α+32cos α=3⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α+12cos α=-435.故选A. 答案:A3.计算:cos350°-2sin160°sin -190°=( )A .- 3B .-32C.32D. 3 解析:原式=cos360°-10°-2sin 180°-20°-sin 180°+10°=cos10°-2sin 30°-10°--sin10°=cos10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos10°-32sin10°sin10°= 3. 答案:D4.tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( ) A.1318 B.1322 C.322 D.16解析:tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=tan[(α+β)-(β-π4)]=tan α+β-tan β-π41+tan α+βtan β-π4=25-141+25×14=322. 答案:C5.(2018·湖北荆州一检)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=13,则cos π3+2α=( )A.79B.23 C .-23 D .-79解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=cos2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =-cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-79.答案:D 二、填空题6.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=________.解析:cos x +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=cos x +12cos x +32sin x =32cos x +32sin x =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-33=-1. 答案:-17.(2018·湖南长沙一模)化简:2sin π-α+sin2αcos 2α2=________.解析:2sin π-α+sin2αcos2α2=2sin α+2sin α·cos α121+cos α=2sin α1+cos α121+cos α=4sin α.答案:4sin α8.(2018·广东湛江高三上学期期中调研,16)如图,角α的始边与x 轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点A (x 1,y 1),角β=α+2π3的终边与单位圆交于点B (x 2,y 2),记f (α)=y 1-y 2.若角α为锐角,则f (α)的取值范围是________.解析:由题意,得y 1=sin α,y 2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3,所以f (α)=sin α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+α=sin α-32cos α+12sin α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6,因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以α-π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,所以3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32,所以f (α)的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,32 三、简答题9.(2018·广东六校联考)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12,x ∈R . (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4的值; (2)若cos θ=45,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ-π3的值.∴tanα-1tanα=sinαcosα-cosαsinα=sin2α-cos2αsinαcosα=-2cos2αsin2α=-2×-3212=2 3.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
高考数学复习第三章三角函数解三角形第三课时两角和与差的正弦余弦和正切公式理市赛课公开课一等奖省名师优
(1)给角求值的关键是正确地选用公式,以便把非特殊角的三 角函数相约或相消,从而化为特殊角的三角函数.
(2)给值求值的关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数 的差异,一般可以适当变换已知式,求得另外某些函数式的值, 以备应用.同时也要注意变换待求式,便于将已知式求得的函数 值代入,从而达到解题的目的.
cos 10° 3)·sin 50°
=(tan
10°-tan
cos 60°)·sin
10° 50°
=csoins
1100°°-csoins
60° cos 60°·sin
10° 50°
=cossi1n0-°·c5o0s°60°·csoins 5100°°=-2.
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法二:(tan 10°-
cos 10° 3)·sin 50°
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1.(2015·高考课标卷Ⅰ)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=
()
A.-
3 2
3 B. 2
C.-12
D.12
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解析:sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.
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(1)由f(α)=353,得sin α=35. 又α是第一象限角,所以cos α>0. 从而g(α)=1-cos α=1- 1-sin2α=1-45=15.
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(2)f(x)≥g(x)等价于 3sin x≥1-cos x,
即 3sin x+cos x≥1,于是sinx+π6≥12,
答案:D
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2.化简:(1)(tan 10°-
高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形3.5两角和与差的正弦余弦和正切公式课件文
1 2.[2018· 全国卷Ⅲ]若 sinα=3,则 cos2α=( 8 7 A.9 B.9 7 8 C.-9 D.-9
)
12 7 1 2 解析:∵sinα=3,∴cos2α=1-2sin α=1-2×3 =9.故选 B. 答案:B
3 1 3.已知 tanα=-4,tan(π-β)=2,则 tan(α-β)的值为( 2 2 A.-11 B.11 11 11 C. 2 D.- 2 1 1 解析:因为 tan(π-β)=2=-tanβ,所以 tanβ=-2, tanα-tanβ 2 则 tan(α-β)= =-11. 1+tanαtanβ 答案:A
4.角的变换技巧 2α=(α+β)+(α-β); α+β α-β α=(α+β)-β;β= 2 - 2 ; α-β β α α+ - +β. 2 2 2 =
二、必明 2 个易误点 1.在使用两角和与差的余弦或正切公式时运算符号易错. 2 2.在(0,π)范围内,sin(α+β)= 2 所对应的角 α+β 不是唯一 的.
【小题热身】 1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”). (1)两角和与差的正弦、余弦公式中的角 α,β 是任意的.( √ ) (2)存在实数 α,β,使等式 sin(α+β)=sinα+sinβ 成立.( √ ) tanα+tanβ (3)公式 tan(α+β)= 可以变形为 tanα+tanβ=tan(α+ 1-tanαtanβ β)(1-tanαtanβ),且对任意角 α,β 都成立.( × ) (4)存在实数 α,使 tan2α=2tanα.( √ )
)
5.[教材改编]sin15° +sin75° 的值是________.
解析:sin15° + sin75° =sin15° + cos15° = 2sin(15° + 45° )= 2 6 sin60° =2. 6 答案: 2
2019高考数学考点突破——三角函数与解三角形:两角和与差的正弦、余弦和正切公式+Word版含解析
两角和与差的正弦、余弦和正切公式【考点梳理】1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)sin(α±β)=sin_αcos_β±cos_αsin_β;(2)cos(α±β)=cos_αcos_β?sin_αsin_β;(3)tan(α±β)=tan α±tan β1?tan αtan β. 2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;(3)tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.有关公式的变形和逆用(1)公式T (α±β)的变形:①tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan_αtan_β);②tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan_αtan_β).(2)公式C 2α的变形:①sin 2α=12(1-cos 2α);②cos 2α=12(1+cos 2α).(3)公式的逆用:①1±sin 2α=(sin α±cos α)2;②sin α±cos α=2sin α±π4. 4.辅助角公式asin α+bcos α=a 2+b 2sin(α+φ)其中tan φ=b a . 【考点突破】考点一、三角函数式的化简求值【例1】sin 10°1-3tan 10°=()A .14B .12C .32D .1 [答案]A [解析]sin 10°1-3tan 10°=sin 10°cos 10°cos 10°-3sin 10°=2sin 10°cos 10°412cos 10°-32sin 10°=sin 20°4sin (30°-10°)=14. 【类题通法】“给角求值”中一般所给出的角都是非特殊角,应仔细观察非特殊角与特殊角之间的关系,结合公式将非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数求解.【对点训练】2cos 10°-sin 20°sin 70°=() A .12B .32C .3D . 2[答案]C [解析]原式=2cos 30°-20°-sin 20°sin 70°=2cos 30°·cos 20°+sin 30°·sin 20°-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3. 【例2】若sin π3-α=14,则cos π3+2α=________. [答案]-78[解析]依题意得cos π3+2α=-cos π-π3+2α=-cos 2π3-α=2sin 2π3-α-1=2×142-1=-78. 【类题通法】“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.【对点训练】若cos π4-α=35,则sin 2α=() A .725B .15C .-15D .-725[答案]D [解析]∵cos π4-α=35,∴sin 2α=cos π2-2α=cos 2π4-α=2cos 2π4-α-1=2×925-1=-725.【例3】若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈π4,π,β∈π,3π2,则α+β的值是() A .7π4B .9π4C .5π4或7π4D .5π4或9π4[答案]A [解析]因为α∈π4,π,所以2α∈π2,2π.又sin 2α=55,所以2α∈π2,π,即α∈π4,π2,∴cos 2α=-255.又因为β∈π,3π2,所以β-α∈π2,5π4,于是cos(β-α)=-31010,∴cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α)=-255×-31010-55×1010=22,且α+β∈5π4,2π,故α+β=7π4. 【类题通法】“给值求角”:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,最后确定角.【对点训练】已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于()。
高考数学大一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 课下层级训练20 两角和与差的正弦、余弦和正切公式(
课下层级训练(二十) 两角和与差的正弦、余弦和正切公式[A 级 基础强化训练]1.(2019·某某某某月考)计算-sin 133°cos 197°-cos 47°cos 73°的结果为( )A .12 B .33 C .22D .32A [-sin 133°cos 197°-cos 47°cos 73°=-sin 47°(-cos 17°)-cos 47°sin 17°=si n(47°-17°)=sin 30°=12.]2.若2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=3sin(π-θ),则tan θ等于( ) A .-33B .32C .233D .2 3B [由已知得sin θ+3cos θ=3sin θ, 即2sin θ=3cos θ,所以tan θ=32.] 3.已知sin 2α=23,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( ) A .16 B .13 C .12D .23A [法一:cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2 =12()1-sin 2α=16. 法二:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=22cos α-22sin α,所以cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=12(cos α-sin α)2=12(1-2sin αcos α)=12(1-sin 2α)=16.] 4.(2019·某某六市联考)设a =12cos 2°-32sin 2°,b =2tan 14°1-tan 214°,c = 1-cos 50°2,则有( ) A .a <c <b B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <bD [由题意可知,a =sin 28°,b =tan 28°,c =sin 25°,∴c <a <b .]5.(2019·某某某某模拟)若tan(α+80°)=4sin 420°,则tan(α+20°)的值为( )A .-35B .335C .319D .37D [由tan(α+80°)=4sin 420°=4sin 60°=23,得 tan(α+20°)=tan[(α+80°)-60°] =tan α+80°-tan 60°1+tan α+80°tan 60°=23-31+23×3=37.]6.sin 250°1+sin 10°=__________. 12[sin 250°1+sin 10°=1-cos 100°21+sin 10°=1-cos 90°+10°21+sin 10° =1+sin 10°21+sin 10°=12.]7.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=__________.-1[cos x +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=cos x +12cos x +32sin x =32cos x +32sin x =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-33=-1.] 8.(2019·某某某某统考)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=________. -78 [依题意得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142-1=-78.]9.已知tan α=2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4的值;(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.解 (1)tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=2+11-2×1=-3.(2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1 =2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α-1-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α=2tan αtan 2α+tan α-2=2×222+2-2=1.10.(2019·某某六校联考)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12,x ∈R . (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4的值; (2)若cos θ=45,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3的值.解 (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4+π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-12.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3+π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π4=22(sin 2θ-cos 2θ). 因为cos θ=45,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin θ=35,所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725, 所以f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ-π3=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫2425-725=17250. [B 级 能力提升训练]11.(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A .65 B .1 C .35D .15A [因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,于是f (x )的最大值为65.]12.已知sin α=35且α为第二象限角,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=( ) A .-195B .-519C .-3117D .-1731D [由题意得cos α=-45,则sin 2α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=725. ∴tan 2α=-247,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan 2α+tan π41-tan 2αtan π4=-247+11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-247×1=-1731.] 13.(2017·卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则cos(α-β)=__________.-79 [由题意知α+β=π+2k π(k ∈Z ), ∴β=π+2k π-α(k ∈Z ), sin β=sin α,cos β=-cos α.又sin α=13,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β =-cos 2α+sin 2α=2sin 2α-1 =2×19-1=-79.]14.设α为锐角,若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=__________.210 [∵α为锐角,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35为正数, ∴α+π6是锐角,sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=45. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π4=45×22-35×22=210.] 15.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求cos β的值.解 (1)已知sin α2+cos α2=62,两边同时平方,得1+2sin α2cos α2=32,则sin α=12.又π2<α<π,所以cos α=-1-sin 2α=-32.(2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π2<α-β<π2.又sin(α-β)=-35,所以cos(α-β)=45.则cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=-32×45+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-43+310. 16.(2019·某某枣庄质检)已知sin α+cos α=355,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4, π2(1)求sin2α和tan2α的值; (2)求cos (α+2β)的值.解 (1)由题意得(sin α+cos α)2=95,∴1+sin2α=95,∴sin2α=45.又2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos 2α=1-sin 22α=35,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=43.(2)∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,∴β-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=45,∴sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2425. 又sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=-cos 2β, ∴cos 2β=-2425,又2β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin 2β=725, ∵cos 2α=1+cos 2α2=45⎝ ⎛⎭⎪⎫α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴cos α=255,∴sin α=55.∴cos(α+2β)=cos αcos 2β-sin αsin 2β=255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425-55×725=-11525.。
2019版高考数学一轮复习第3章三角函数、解三角形3.5两角和与差的正弦、余弦与正切公式课件理
.
2cos2α-1
cos2α-sin2α =
2tanα 1-tan2α
π π α ≠ ± + k π ,且 α ≠ k π + , k ∈ Z . 4 2
3.公式的常用变形 β)(1∓tanαtanβ). (1)tanα± tanβ= tan(α±
1+cos2α 2 (2)cos2α=
π 3 cos 4+x = 5 ,所以 π 4 sin 4+x =- 5 ,所以
cosx = 2 4 2 -5
π 2sinα± . 4
1-cos2α 2 ,sin2α= .
(3)1± sin2α=(sinα± cosα)2, sinα± cosα=
(4)asinα+bcosα=
a2+b2sin(α+φ)
,其中 cosφ
a b b = 2 2,sinφ= 2 2,tanφ=a(a≠0). a +b a +b
第3章
三角函数、解三角形
3. 5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
基础知识过关
[知识梳理] 1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 sinαsinβ. (1)C :cos(α∓β)= cosαcosβ±
(α∓β)
(2)S(α±β):sin(α± β)= (3)T(α±β):tan(α± β)=
sinαcosβ± cosαsinβ .
3.小题热身 sin7° +cos15° sin8° (1) 的值为( cos7-sin15° sin8° A.2+ 3 B.2- 3 )
1 C.2 D.2
sin15° -8° +cos15° sin8° 解析 原式= cos15° -8° -sin15° sin8° sin15° cos8° =cos15° =tan15° cos8° tan45° -tan30° =tan(45° -30° )= 1+tan45° tan30° 3 1- 3 3-1 = = =2- 3.故选 B. 3 3+1 1+ 3
高考数学考点专题:三角函数与解三角形:两角和与差的三角函数公式
两角和与差的三角函数公式【考点梳理】1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; cos(α∓β)=cos_αcos__β±sin_αsin__β; tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin_αcos__α.cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.有关公式的逆用、变形(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2. (3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2, 1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4. 4.函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 或f (α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b . 【教材改编】1.(必修4 P 127练习T 2改编)已知cos α=-35,α是第三象限角,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α为( )A.210 B .-210 C.7210D .-7210[答案] A[解析] ∵cos α=-35,α是第三象限的角, ∴sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=cos π4cos α-sin π4sin α=22·⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-22·⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=210. 2.(必修4 P 130例4(2)改编)化简cos 18°cos 42°-cos 72°·sin 42°的值为( ) A. 32B. 12 C .-12 D .-32[答案] B[解析] 法一:原式=cos 18°cos 42°-sin 18°sin 42° =cos(18°+42°)=cos 60°=12.法二:原式=sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42° =sin(72°-42°)=sin 30°=12.3.(必修4 P 135练习T 5(2)改编)已知sin(α-k π)=35(k ∈Z ),则cos 2α的值为( ) A.725 B .-725 C.1625 D .-1625 [答案] A[解析] 由sin(α-k π)=35(k ∈Z )得sin α=±35.∴cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±352=1-1825=725.故选A. 4.(必修4 P 69A 组T 8(3)改编)已知tan α=3,则(sin α-cos α)2等于( ) A.35 B.25 C.75 D.85 [答案] B[解析] ∵tan α=3,∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-2sin α cos αsin2α+cos2α=1-2tan αtan2α+1=1-610=25.5.(必修4 P146A组T8(3)改编)化简sin 3αsin α-2cos 2α等于()A.sin αB.cos αC.1 D.0 [答案] C[解析] sin 3αsin α-2cos 2α=sin 2αcos α+cos 2αsin αsin α-2cos 2α=2cos2α+cos 2α-2cos 2α=2cos2α-(2cos2α-1)=1.6.(必修4 P143A组T2(2)改编)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,若tan α=m tan β,则m的值为()A.3 B.4C.5 D.6[答案] C[解析] 由sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,∴sin αcos β=512,cos αsin β=112,∴tan α=5tan β,∴m=5,故选C.7.(必修4 P137A组T5改编)已知sin(30°+α)=35,60°<α<150°,则cos(2α+150°)=________.[答案]24 25[解析] 设30°+α=t,∴90°<t<180°,∵sin t =35,∴cos t =-45,∴cos(2α+150°)=cos[2(t -30°)+150°] =cos(2t +90°)=-sin 2t =-2sin t cos t =2425.8.(必修4 P 138A 组T 19(4)改编)11-tan 15°-11+tan 15°=________.[答案] 33[解析] 原式=2tan 15°(1-tan 15°)(1+tan 15°)=2tan 15°1-tan 215°=tan 30°=33.9.(必修4 P 137A 组T 10改编)tan α,tan β是方程6x 2-5x +1=0的两个实数根.α,β均为锐角,则α+β=________.[答案] π4[解析] 由题意知tan α+tan β=56,tan αtan β=16, ∴tan(α+β )=tan α+tan β1-tan αtan β=561-16=1. ∵α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.∴α+β∈(0,π),∴α+β=π4.10.(必修4 P 125-126内文改编)用向量法证明cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β. [解析] 证明:如图,在平面直角坐标系xOy 内作单位圆O ,以Ox 为始边作角α,β,它们的终边与单位圆O 的交点分别为A ,B .则OA→=(cos α,sin α),OB →=(cos β,sin β).由向量数量积的坐标表示,有 OA →·OB →=(cos α,sin α)·(cos β,sin β) =cos αcos β+sin αsin β.设OA→与OB →的夹角为θ,则 OA →·OB →=|OA →|·|OB →|cos θ=cos θ =cos αcos β+sin αsin β.另一方面,由图(1)可知,α=2k π+β+θ;由图(2)可知,α=2k π+β-θ.于是α-β=2k π±θ,k ∈Z .所以cos(α-β)=cos θ.则cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.。
2019-2020年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形第3讲两角和与差的正弦余弦和正切公式课件文
=-19× 35+4 9 5×23=7275,
所以 cos(α+β)=2cos2α+2 β-1=2×497×295-1=-722399.
(2)因为 tan α=tan[(α-β)+β]=1t-ant(anα(-αβ-)β+)ttaannββ
=1+12-12×17 17=13>0,所以
π 0<α<2.
(3)函数 f(α)=asin α+bcos α(a,b 为常数),可以化为 f(α)=
a2+b2sin(α+φ)其中tan φ=ba,或 f(α)= a2+b2cos(α-φ) 其中tan φ=ab.
3 1.1-ta1n 15°-1+ta1n 15°=____3____.
解析:原式=(1-tan
第三章 三角函数、解三角形
第3讲 两角和与差的正弦、余弦 和正切公式
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β;
cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;
tan(α±β)=t1a∓ntaαn±αttaann
β β.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin αcos α; cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α; tan 2α=1-2tatannα2α.
(2)已知 α,β∈(0,π),且 tan(α-β)=12,tan β=-17,求 2α
-β 的值.
【解】 (1)因为 0<β<π2<α<π, 所以-π4<α2-β<π2,π4<α-β2<π,
所以 cosα2-β= 1-sin2α2-β= 35, sinα-β2= 1-cos2α-β2=4 9 5, 所以 cosα+2 β=cosα-β2-α2-β =cosα-β2cosα2-β+sinα-β2sinα2-β
高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形第5节两角和与差的正弦余弦和正切公式课件
sin α=-2(舍去)或 sin α=14.∵α 为锐角,∴cos α=
415,∴sinα+π3=14×12+
15 4
× 23=1+83 5,故选 A.]
☞角度 3 给值求角
已知 sin α= 55,sin(α-β)=- 1100,α,β 均为锐角,则角 β 等于( )
5π
π
A.12
1100=
2 2.
∴β=π4.]
[规律方法] 1.“给角求值”中一般所给出的角都是非特殊角,应仔细观察 非特殊角与特殊角之间的关系,结合公式将非特殊角的三角函数转化为特殊角 的三角函数求解.
2.“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函 数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.
=2sin c5o0s°·1c0o°s 50°=scions11000°°=ccooss 1100°°=1.]
☞角度 2 给值求值
(1)若 cosπ4-α=35,则 sin 2α=(
)
7
1
A.25
B.5
C.-15
D.-275
(2)(2017·浙江金华十校联考)已知 α 为锐角,且 7sin α=2cos 2α,则 sinα+π3
∴T=22π=π.
法二:∵f(x)=( 3sin x+cos x)( 3cos x-sin x) =3sin xcos x+ 3cos2x- 3sin2x-sin xcos x =sin 2x+ 3cos 2x =2sin2x+π3, ∴T=22π=π.故选 B. (2)f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x =sin xcos φ+cos xsin φ-2sin φcos x =sin xcos φ-cos xsin φ=sin(x-φ). ∴f(x)max=1.]
高考数学总复习第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第4课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第4课时两角和与差的正弦、余弦和正切公式1. 计算:sin43°cos13°+sin47°cos103°=________.答案:12解析:原式=sin43°cos13°-cos43°sin13°=sin(43°-13°)=sin30°=12. 2. 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=35,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos θ=________. 答案:-210解析:因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以θ-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=45,cos θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4+π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4·cos π4-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4sin π4=35×22-45×22=-210. 3. 计算:cos10°+3sin10°1-cos80°=________. 答案: 2解析:cos10°+3sin10°1-cos80°=2cos (10°-60°)2sin 240°=2cos50°2sin40°= 2. 4. 当函数y =sinx -3cosx(0≤x<2π)取得最大值时,x =________.答案:56π 解析:y =sinx -3cosx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,由0≤x<2π, 得-π3≤x -π3<53π,∴ 当x -π3=π2,即x =56π时函数取得最大值. 5. 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+sin α=453,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+7π6=________. 答案:-45解析:∵ cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+sin α=453,∴ 32cos α+32sin α=453,3⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12cos α+32sin α=453, 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=453,∴ sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=45, ∴ sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+76π=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=-45. 6. 已知tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,那么tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=________. 答案:322 解析:因为α+π4+β-π4=α+β, 所以α+π4=(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4, 所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan[(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4] =tan (α+β)-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π41+tan (α+β)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=322.7. 若函数f(x)=(1+3tanx)cosx ,0≤x<π2,则f(x)的最大值为________. 答案:2 解析:f(x)=(1+3tanx)cosx =cosx +3sinx =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3, ∴ 当x =π3时,f(x)取得最大值为2. 8. (2013·无锡期末)设函数f(x)=cos(3x +φ)(0<φ<π).若f(x)+f ′(x)是奇函数,则φ=________.答案:π6解析:f ′(x)=-3sin(3x +φ),f(x)+f ′(x)=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)=-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +φ-π6是奇函数,所以φ-π6=k π,k ∈Z ,即φ=k π+π6,k ∈Z .又0<φ<π, 所以k =0,φ=π6. 9. 已知函数f(x)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π6,x ∈R . (1) 求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4的值; (2) 设α、β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎪⎫3α+π2=1013,f(3β+2π)=65,求cos(α+β)的值. 解:(1) 由题设,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-π6=2sin π4= 2. (2) 由题设,知1013=f ⎝⎛⎭⎪⎫3α+π2=2sin α, 65=f(3β+2π)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π2=2cos β, 即sin α=513,cos β=35. 又α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴ cos α=1213,sin β=45, ∴ cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=1213×35-45×513=1665. 10. 已知向量a =(m ,sin2x),b =(cos2x ,n),x ∈R ,f(x)=a ·b ,若函数f(x)的图象经过点(0,1)和⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,1. (1) 求m 、n 的值;(2) 求f(x)的最小正周期,并求f(x)在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最小值; (3) 若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=15,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4时,求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值. 解:(1) f(x)=mcos2x +nsin2x ,因为f(0)=1,所以m =1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,所以n =1. 故m =1,n =1.(2) f(x)=cos2x +sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以f(x)的最小正周期为π.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,所以2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4,所以当x =0或x =π4时,f(x)取最小值1. (3) 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=15,所以cos α+sin α=15, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=210.又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4, 故α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=7210, 所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=272=17. 11. 已知函数f(x)=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π. (1) 求ω的值;(2) 设α、β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎪⎫5α+53π=-65,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=1617,求cos(α+β)的值. 解:(1) T =2πω=10π,所以ω=15. (2) f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+53π=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝⎛⎭⎪⎫5α+53π+π6=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=-2sin α=-65,所以sin α=35. f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝⎛⎭⎪⎫5β-56π+π6=2cos β=1617,所以cos β=817.因为α、β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以cos α=45,sin β=1517,所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45×817-35×1517=-1385.。
2019-2020年高考数学大一轮复习第三章三角函数解三角形第五节两角和与差的正弦余弦和正切公式课件文
B.12
C.
3 2
()
D.-
3 2
解析: cossi2n15151°0-°ssinin22105°5°=sinc7o0s°3s1in0°20° 1
=cos c2o0s°s5i0n°20°=2ssiinn4400°°=12. 答案:B
[由题悟法] 1.三角函数公式活用技巧 (1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条 件逆用公式. (2)tan αtan β,tan α+tan β(或 tan α-tan β),tan(α+β)(或 tan(α-β))三者中可以知二求一,注意公式的正用、逆用和变 形使用. 2.三角函数公式逆用和变形用应注意的问题 (1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关 系.
=
cos 2θ sinπ4-θ
=
sinπ2-2θ sinπ4-θ
=
sin 2π4-θ sinπ4-θ
=
2cosπ4-θ=32. 答案:D
2.计算cossi2n15151°0-°ssinin22105°5°的值为
A.-12
(2)由(1)可得,cos(α-β)=31010.∵α 为锐角,且 sin α=35, ∴cos α=45. ∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+ sin αsin(α-β)=45×31010+35×- 1100=95010.
[由题悟法] 利用角的变换求三角函数值的策略 (1)当“已知角”有两个时:一般把“所求角”表示 为两个“已知角”的和或差的形式; (2) 当 “ 已 知 角 ” 有 一 个 时 : 此 时 应 着 眼 于 “ 所 求 角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式 把“所求角”变成“已知角”.
2019届高考数学一轮复习第3单元三角函数、解三角形第20讲两角和与差的正弦、余弦和正切课件理
=
π
B.3α+β=2 D.2α+β=
=tan
π
+ , 因为 β ∈ 0 , , 所以 4 2 2
π π
������
π
+ ∈ 4 2
π 4 ������ 2
������
π π
, , 又 α ∈ 0 , 且 tan α= tan 4 2 2
π 2
+ , 所以 4 2
������
α= + ,即 2α-β= .
教学参考
真题再现
■ [2017-2013]课标全国真题再现
1.[2016· 全国卷Ⅱ] 若 cos -α = ,则 sin 2α= (
4 5 π 3
)
[答案]
D
A.
7 25 1 5
B.
1 5 7 25
[解析]
π 2
C.-
D.-
∵cos 4 -α =5 ,∴sin 2α=cos
2 π
π
3
-2α =2cos
4
-α -1=- .
25
7
教学参考
2.[2015· 全国卷Ⅰ] sin 20° cos 10° -cos 160° sin 10° = ( A.- 2 C.-2
1 3
) B. 2 D.2
1 3
[答案]
D
[解析] sin 20° cos 10° -cos 160° sin 10° =sin 20° · cos 10° +cos 20° sin 10° =sin 30° =2 .
教学参考
考情分析
考点
和差角公式、二 倍角公式
考查方向
考例
考查热度
2019年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形课时达标21两角和与差的正弦余弦和正切公式理
2019年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形课时达标21两角和与差的正弦余弦和正切公式理[解密考纲]三角恒等变换是三角变换的工具.主要考查利用两角和与差的三角公式、二倍角公式进行三角函数的化简与求值,可单独考查,也可与三角函数的知识综合考查.一、选择题1.(2016·河南洛阳统考)已知sin 2α=13,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=( D )A .-13B .-23C .13D .23解析:∵cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π22=1+sin 2α2,∴cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=23. 2.若α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,则sin 2α的值为( D )A .118B .-118C .1718D .-1718 解析:cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,代入原式,得 6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α, ∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,∴π4-α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-34π,-π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α<0,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=16,∴sin 2α=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2-2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-1=-1718,故选D .3.(2017·河南八市质检)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=17,那么sin 2α+cos 2α的值为( A )A .-15B .75C .-75D .34解析:由tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=17,知tan 2α+11-tan 2α=17,∴tan 2α=-34.∵2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin 2α=35,cos 2α=-45, ∴sin 2α+cos 2α=-15,故选A .4.(2017·安徽十校联考)已知α为锐角,且7sin α=2cos 2α,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=( A )A .1+358B .1+538C .1-358D .1-538解析:由7sin α=2cos 2α得7sin α=2(1-2sin 2α),即4sin 2α+7sin α-2=0,解得sin α=-2(舍去)或sin α=14,又由α为锐角,可得cos α=154, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=12sin α+32cos α=1+358,故选A . 5.(2016·河南中原名校3月联考)函数f (x )=12sin 2x +12tan π3cos 2x 的最小正周期为( B )A .π2B .πC .2πD .4π解析:因为f (x )=12sin 2x +32cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,所以函数f (x )的最小正周期T =2π2=π,故选B . 6.(2017·贵州贵阳检测)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6的值是( D )A .-235B .235C .45D .-45解析:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435⇒sin π3cos α+cos π3sin α+sin α=435⇒32sinα+32cos α=435⇒32sin α+12cos α=45,故sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+7π6=sin αcos 7π6+cosαsin 7π6=-⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α+12cos α=-45.二、填空题7.tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α·cos 2α2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α的值为______1.解析:原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α·cos 2α2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=cos 2α2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=cos 2αsin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=cos 2αsin ⎝⎛⎭⎪⎫π2+2α=cos 2αcos 2α=1.8.若锐角α,β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β=π3.解析:由(1+3tan α)(1+3tan β)=4,可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3.又α+β∈(0,π),所以α+β=π3.9.(2017·山东济宁一模)已知α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan(α+β)=9tan β,则tan α的最大值为43.解析:∵α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴tan α>0,tan β>0,∴tan α=tan(α+β-β)=α+β-tan β1+α+ββ=8tan β1+9tan 2β=81tan β+9tan β≤82×3=43⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当1tan β=9tan β时等号成立,即(tan α)max =43. 三、解答题10.已知函数f (x )=cos 2x +sin x cos x ,x ∈R .(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值;(2)若sin α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π24. 解析:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=cos 2π6+sin π6cos π6=⎝⎛⎭⎪⎫322+12×32=3+34. (2)因为f (x )=cos 2x +sin x cos x =1+cos 2x 2+12sin 2x =12+12(sin 2x +cos 2x )=12+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以f ⎝⎛⎭⎪⎫α2+π24=12+22sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π12+π4=12+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=12+22⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin α+32cos α.又因为sin α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-45, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π24=12+22⎝ ⎛⎭⎪⎫12×35-32×45=10+32-4620.11.已知,0<α<π2<β<π,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=13,sin(α+β)=45. (1)求sin 2β的值; (2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4的值.解析:(1)sin 2β=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2β=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4-1=-79.(2)∵0<α<π2<β<π,∴π4<β-π4<34π,π2<α+β<3π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4>0,cos(α+β)<0. ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=13,sin(α+β)=45, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=223,cos(α+β)=-35. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤α+β-⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=cos(α+β)·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=-35×13+45×223=82-315.12.(2017·湖南常德模拟)已知函数f (x )=2sin ωx +m cos ωx (ω>0,m >0)的最小值为-2,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和m 的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2=65,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,求f ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π8的值.解析:(1)易知f (x )=2+m 2sin(ωx +φ)(φ为辅助角),∴f (x )min =-2+m 2=-2,∴m = 2.由题意知函数f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,∴ω=2.(2)由(1)得f (x )=2sin 2x +2cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=65,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35.∵θ∈⎝⎛⎭⎪⎫π4,3π4,∴θ+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=-1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=-45,∴sin θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4·cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4·sin π4=7210,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π8=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π8+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π2=2cos 2θ=2(1-2sin 2θ)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2×⎝⎛⎭⎪⎫72102=-4825.。
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课时作业20 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
一、选择题
1.sin68°sin67°-sin23°cos68°=( ) A .-22 B.22
C.
3
2
D .1 解析:sin68°sin67°-sin23°cos68°=sin68°cos23°-sin23°cos68°=sin(68°-23°)=sin45°=
2
2
. 答案:B
2.(2018·四川自贡一诊)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,-π2<α<0,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=( )
A .-435
B .-33
5
C.
335 D.435
解析:∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,-π2<α<0,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+23π=cos αcos 23π-sin αsin 23π=-12cos α-32sin α=45,∴32sin α+12cos α=-45.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=32sin α+
32cos α=3⎝ ⎛⎭⎪⎫
32sin α+12cos α=-435.故选A. 答案:A
3.计算:cos350°-2sin160°
sin -190°=( )
A .- 3
B .-32
C.
3
2
D. 3 解析:原式=cos
360°-10°-2sin 180°-20°
-sin 180°+10°
=
cos10°-2sin 30°-10°
--sin10°
=cos10°-2⎝ ⎛⎭
⎪
⎫
12cos10°-32sin10°sin 10°
= 3. 答案:D
4.tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( ) A.1318 B.13
22 C.
322 D.16
解析:tan ⎝
⎛⎭⎪⎫α+π4=tan[(α+β)-(β-π4)]=tan α+β-tan β-
π
41+tan α+βtan β-
π4=
25-141+25×14
=3
22. 答案:C
5.(2018·湖北荆州一检)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=1
3,则cos π3+2α=( )
A.79
B.2
3 C .-23 D .-79
解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos2⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6+α
=cos2⎣⎢
⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3
-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥
⎤π-2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =-cos2⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3-α
=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π
3-α=-79.
答案:D 二、填空题
6.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝
⎛⎭⎪⎫x -π3=________.
解析:cos x+cos⎝
⎛
⎭⎪
⎫
x-
π
3
=cos x+
1
2
cos x+
3
2
sin x=
3
2
cos x+
3
2
sin x=3cos⎝
⎛
⎭⎪
⎫
x-
π
6
=
3×
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
-
3
3
=-1.
答案:-1
7.(2018·湖南长沙一模)化简:
2sinπ-α+sin2α
cos2
α
2
=________.
解析:
2sinπ-α+sin2α
cos2
α
2
=
2sinα+2sinα·cosα
1
2
1+cosα
=
2sinα1+cosα
1
2
1+cosα
=
4sinα.
答案:4sinα
8.(2018·广东湛江高三上学期期中调研,16)如图,角α的始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点A(x1,y1),角β=α+
2π
3
的终边与单位圆交于点B(x2,y2),记f(α)=y1-y2.若角α为锐角,则f(α)的取值范围是________.
解析:由题意,得y1=sinα,y2=sin⎝
⎛
⎭⎪
⎫
α+
2π
3
,所以f(α)=sinα-sin⎝
⎛
⎭⎪
⎫
2π
3
+α=sinα-
3
2
cosα+
1
2
sinα=3sin⎝
⎛
⎭⎪
⎫
α-
π
6
,因为α∈⎝
⎛
⎭⎪
⎫
0,
π
2
,所以α-
π
6
∈
⎝
⎛
⎭⎪
⎫
-
π
6
,
π
3
,
所以3sin
⎝
⎛
⎭⎪
⎫
α-
π
6
∈
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
-
3
2
,
3
2
,所以f(α)的取值范围是
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
-
3
2
,
3
2
.
答案:
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
-
3
2
,
3
2
三、简答题
9.(2018·广东六校联考)已知函数f(x)=sin⎝
⎛
⎭⎪
⎫
x+
π
12
,x∈R.
(1)求f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
-
π
4
的值;
(2)若cosθ=
4
5
,θ∈⎝
⎛
⎭⎪
⎫
0,
π
2
,求f⎝
⎛
⎭⎪
⎫
2θ-
π
3
的值.
解析:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π4+π12 =sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π6=-12.
(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3+π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π4 =
2
2
(sin2θ-cos2θ). 因为cos θ=45,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,
所以sin θ=3
5
,
所以sin2θ=2sin θcos θ=24
25,
cos2θ=cos 2θ-sin 2
θ=725,
所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3=22(sin2θ-cos2θ) =
22×⎝ ⎛⎭⎪⎫2425-725=172
50
. 10.已知α∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π,且sin α2+cos α2=62.
(1)求cos α的值;
(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π,求cos β的值.
解析:(1)sin α2+cos α2=6
2
,
两边同时平方,得sin α=1
2
.
又π2<α<π,所以cos α=-1-sin 2
α=-32. (2)因为π2<α<π,π
2<β<π,
所以-π2<α-β<π
2
.
则由sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=4
5.
所以cos β=cos[α-(α-β)]
=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =-
32×45+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-43+310
.[能力挑战] 11.(2018·合肥质检)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2.
(1)求sin2α的值; (2)求tan α-1
tan α
的值.
解析:(1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αsin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6+α
=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-14,
即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝
⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π,4π3, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32, ∴sin2α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝
⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3
=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3cos π3-cos ⎝
⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=12.
(2)∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫2π3,π, 又由(1)知sin2α=12,∴cos2α=-3
2
.
∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2
α-cos 2
αsin αcos α=-2cos2α
sin2α=-2×-3
21
2
=2 3.。