5.4(4)两角和与差公式应用
三角(4)两角和与差二倍角公式(二)
三角函数式的求值【知识点精讲】三角函数式的求值的关键是熟练掌握公式及应用, 掌握公式的逆用和变形三角函数式的求值的类型一般可分为:(1)“给角求值”:给出非特殊角求式子的值。
仔细观察非特殊角的特点,找出和特殊角之间的关系,利用公式转化或消除非特殊角(2)“给值求值”:给出一些角得三角函数式的值,求另外一些角得三角函数式的值。
找出已知角与所求角之间的某种关系求解(3)“给值求角”:转化为给值求值,由所得函数值结合角的范围求出角。
(4)“给式求值”:给出一些较复杂的三角式的值,求其他式子的值。
将已知式或所求式进行化简,再求之 三角函数式常用化简方法:切割化弦、高次化低次注意点:灵活角的变形和公式的变形重视角的范围对三角函数值的影响,对角的范围要讨论【例题选讲】例1、计算)310(tan 40sin 00-的值。
【分析】将切函数化成弦函数,3转化成特殊角的三角函数,再利用两角和与差的三角函数即可求解。
解:原式=)60cos 60sin 10cos 10sin (40sin 00000- =000060cos 10cos 50sin 40sin -⋅ =160cos 10cos 280sin 000-=⋅-[点评] “给角求值” 观察非特殊角的特点,找出和特殊角之间的关系注意特殊值象1、3等,有时需将其转化成某个角的三角函数,这种技巧在化简求值中经常用到。
练习:(全国高考)tan20°+4sin20°解:tan20°+4sin20°=00020cos 40sin 220sin +=000020cos 40sin 10cos 30sin 2+=0020cos 40sin 80sin + =320cos 20cos 60sin 2000= 例2、(上海高考)已知tan(45°+θ)=3,求sin2θ-2cos 2θ的值 解:法一:由已知21tan ,3tan 1tan 1=⇒=-+θθθ sin2θ-2cos 2θ=θθθθ222cos sin 2cos -sin2+=54tan 12tan 22-=+-θθ 法二:sin2θ-2cos 2θ=sin2θ-cos2θ-1=-cos(θπ22+)-sin(θπ22+)-1=541)4(tan 1)4tan(2)4(tan 1)4(tan 1222-=-+++-+++--θθπθθπ [点评] “给值求值” 法一,由tan θ的值,利用齐次式求值。
两角和与差的三角公式应用版
6
5
的值是_________
3
4
A. 5
B. 3
5
C. 3
2
D. 3
5
2.已知函数 f (x) 3 sin2 x sin x cos x 3 (x R)
(1)若
x
0,
2
求 f (x) 的最大值。
2
1
(2)在△ABC中,A<B,
f (A)
f (B) 2
求A,B,C的值。
x已∈知函4数,f2(x).=求2sfi(nx2)的4最 大x 值 和3最c小os值2x.,
考点二、两角和与差公式的应用
1.已知 tan( ) 2, tan 1
4
2
(1)求tan 2的值;
(2)求sin( ) 2sin cos 的值。 2sin sin cos( )
1
且(a3、)已b均知为ta锐n 角a=,7求a+,2btan b=
1 3
,并
1.已知sin( ) cos 4 3 则 sin( )
-7
3.
(教材改编题)已知cos
,则sin a的值为(
2a=
)
1 2
,其中a∈
4
0
A. 1
2
B. - 1
2
C. 3
2
D. - 3
2
4. f(x)=2sin x-2cos x的值域是________.
本节收获:
二、二倍角公式
sin2α= 2sinαcosα ;
cos2α= cos2α-sin2α = 2cos2α-1 =
;
tan2α=
2tanα 1-tan2α .
其公式变形为:
5.4 两角和与差、二倍角的三角函数公式
高考总复习数学 高考总复习 数学
�
高考总复习数学 高考总复习 数学
1 + cos 2 x 1 + sin 2 x 解: f ( x) = 2 2
2 2 2 1 = ( sin 2 x + cos 2 x) + 2 2 2 2 2 π 1 = sin(2 x + ) + 2 4 2
3π 2 1 1 (I) f ( ) = sin π + = 8 2 2 2
(Ⅰ)求 f ( x) 的定义域; (Ⅱ)若角a在第一象限且
3 cos α = 5
,求 f (α )
高考总复习数学 高考总复习 数学
π sin x + ≠ 0 解:(Ⅰ) 由 2 π x ≠ kπ ( k ∈ Z ) 即
π 得 x ≠ + kπ , 2
2
π 故 f ( x) 的定义域为 x ∈ R | x ≠ kπ ,k ∈ Z 2
1 + cos 2α + sin 2α 2 cos 2 α + 2sin α cos α = = cos α cos α
14 = 2(cos α + sin α ) = 5
高考总复习数学 高考总复习 数学 【点评与感悟 点评与感悟】求值,化简,证明是三角函数中最常见的题型, 点评与感悟 其解题一般思路为 "五遇六想"即:遇到切,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(切化弦法,消元降次法,辅助元素法).
两角和与差的三角函数公式知识点
两角和与差的三角函数公式知识点两角和与差的三角函数公式属于高中数学的重要内容,主要通过利用三角函数的性质,研究两个角的和与差的三角函数值之间的关系。
在解决三角方程、证明恒等式等问题时,这些公式的应用非常广泛。
本文将从公式的定义、推导及应用方面进行详细解析。
一、两角和的三角函数公式1.余弦和公式:cos(A+B) = cosAcosB - sinAsinB推导过程:设点P(x,y)在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A,点Q(x',y')在单位圆上与x轴正半轴的夹角为B,点R(x",y")在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A+B。
我们知道,其对应的三条直角边分别是x、x'、x"和y、y'、y",根据三角函数的定义,我们可以得到如下关系:x = cosA,y = sinAx' = cosB,y' = sinBx" = cos(A+B),y" = sin(A+B)那么,点P、Q和R的连线所对应的三角形的三个内角之和应该等于180°,即有:∠POR+∠POQ+∠QOR=180°∠A+∠B+∠(A+B)=180°2A+B=180°将以上结果代入三角函数的定义中,我们可以得到:cos(A+B) = x" = x'x - y'y = cosAcosB - sinAsinB2.正弦和公式:sin(A+B) = sinAcosB + cosAsinB推导过程:设点P(x,y)在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A,点Q(x',y')在单位圆上与x轴正半轴的夹角为B,点R(x",y")在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A+B。
同样,根据三角函数的定义,我们可以得到如下关系:x = cosA,y = sinAx' = cosB,y' = sinBx" = cos(A+B),y" = sin(A+B)那么,点P、Q和R的连线所对应的三角形的三个边长之和应该等于2,即有:PR+PQ+QR=2∠POR+∠POQ+∠QOR=360°∠A+∠B+∠(A+B)=360°2A+B=360°将以上结果代入三角函数的定义中,我们可以得到:sin(A+B) = y" = xy' + yx' = sinAcosB + cosAsinB二、两角差的三角函数公式1.余弦差公式:cos(A-B) = cosAcosB + sinAsinB推导过程:设点P(x,y)在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A,点Q(x',y')在单位圆上与x轴正半轴的夹角为B,点R(x",y")在单位圆上与x轴正半轴的夹角为A-B。
5.4(4)两角和与差的余弦、正弦和正切
cos( ) cos cos sin sin
tan( ) ?
能否用 tan , tan 表示 tan( )?
一、两角和与差的正切
sin cos cos sin sin( ) tan( ) cos( ) cos cos sin sin
1 1 证: tan , tan ,且 , (0, ) 2 2 3 tan tan tan( ) 1 1 tan tan , (0, ) (0, ) 2 在区间 (0, )内,正切值为1的角只有一个, 证毕 即 tan 1 ,因此 4 4
tan17 tan 43 (1) tan 75 (2) 1 tan17 tan 43 解: (1) tan 75 tan(45 30 ) 3 1 tan 45 tan 30 3 2 3 1 tan 45 tan 30 3 1 3 (2)原式= tan(17 43 ) tan 60 3
4
tan 5 cot 50 1 tan 75 (3) (1) tan15 (2) 1 tan 5 cot 50 1 tan 75 2.已知 tan( ) 2, tan 3 ,求 tan
3.在 ABC 中,若 tan A, tan B 是方程
课堂练习: 1. 求下列各式的精确值:
解毕
例2.已知 tan(
3 tan 3 2 解: tan( ) 6 3 1 tan 3 解得 tan 8 5 3
解法二:tan tan[(
两角和差公式
12
观察会发现α
+
5π 6
=
α
+
π 12
+ 3π
4
sin
α + 5π
6
= sin [
α+ π
12
+
3π 4
]
= sin
α
+
π 12
cos
3π 4
+
cos
α
+
π 12
sin
3π 4
至=此,−该2题2 等⋅ 2价55于+已知22 csoins ((αα++1π21π2)的) 值求
cos (α
+
π 12
A. − 3
B. 3
C. − 1
D. 1
2
2
2
2
解析:角的数量多于两个,先化角;其次,第一部分
系数为负,还需化负为正.
cos160° = cos 180° − 20° =− cos20°
原式=− sin20°cos10° − cos20°sin10°
=− (sin20°cos10° + cos20°sin10°)
【例
2】已知α,β均为锐角,且
sinα
=
3,
5
tan (α
−
β)
=−
1,则
3
cosβ
=__________.
组视为两个角,进而应用两角和差公式;
解析:已知的两角α与α − β可表示所求的角β,即:
从形式看,公式要求两角相加或相减;理论上,只要 是两角相加或相减的形式,均可采用和差公式;实际 操作中,往往要求两个角中至少有一个为特殊角或是 已知的角,否则应用两角和差公式的意义不大.
三角函数两角和与差公式
三角函数两角和与差公式三角函数两角和与差公式_高中数学学好数学的关键是公式的掌握,数学能让我们思考任何问题的时候都比较缜密,而不至于思绪紊乱。
还能使我们的脑子反映灵活,对突发事件的处理手段也更理性。
下面是小编为大家整理的三角函数两角和与差公式,希望能帮助到大家!三角函数两角和与差公式sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβsin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβcos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβcos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)高三数学学习方法1、变介绍方法为选择方法高三学生的头脑中已经储存了很多解题方法和规律,如何提取运用是第二轮数学复习的关键。
“给出方法解题目”不可取,必须“给出习题选方法”。
选法是思维活动,只要在如何选上做文章,才能解决好学生自做不会,老师一讲就通的问题。
2、变全面覆盖为重点讲练第二轮数学复习仅有两个半月的时间,从面面俱到从头来过一遍是根本做不到。
要做到紧紧围绕重点方法,重要的知识点,重要的数学思想和方法以及近几年的重点题型,狠抓过关。
3、变以量为主为以质取胜高三数学复习中一切的讲练都是要围绕学生展开的,贪多嚼不烂,学生如果消化不了,那么,讲再多也没有用。
只有重质减量,才能有利于学生更好的掌握知识,减少练习量,不是指不做或是少做,而是要在精选上下功夫,要做到非重点的就少做甚至是不做。
4、变以“补弱”为主为“扬长补弱”并举虽然影响学生的数学成绩的因素很多,但是学习兴趣和爱好与成绩绝对是相辅相成的。
所以一味的强调“补弱”是不科学的,要因人而异,因成绩而异。
一般,成绩居中上游的学生,应以“扬长”为主,居下游的学生,应以补弱为主。
处理好扬长、补弱的关系,才是正确的做法。
高考数学应试技巧1、拓实基础,强化通性通法高考对基础知识的考查既全面又突出重点。
两角和与差的正切公式及应用
两角和与差的正切公式及应用
一、两角和与差的正切公式
首先,我将介绍两角和的正切公式:
tan(A + B) = (tan A + tan B) / (1 - tan A * tan B)
其中A和B表示两个角。
这个公式表示了两个角的正切之和与差之间的关系。
接下来,我将介绍两角差的正切公式:
tan(A - B) = (tan A - tan B) / (1 + tan A * tan B)
同样,A和B表示两个角。
这个公式表示了两个角的正切之差与和之间的关系。
这两个公式在解决复杂的三角函数问题时非常有用。
二、两角和与差的正切公式的应用
1.确定特定角度的正切值:
通过两角和与差的正切公式,我们可以确定一些特定角度的正切值,从而解决各种问题。
例如,如果我们知道tanA和tanB的值,以及A和B 的关系,我们就可以使用公式来计算tan(A + B)或tan(A - B)的值。
2.化简复杂的三角函数表达式:
3.解决三角方程:
4.几何问题的解决:
5.物理学问题的求解:
总结:
两角和与差的正切公式是三角函数的重要性质之一,它广泛应用于各种三角函数问题的解决中。
通过这个公式,我们可以确定一个特定角度的正切值,化简复杂的三角函数表达式,解决三角方程,解决几何问题,以及求解物理学问题。
所以,掌握两角和与差的正切公式对于解决各种三角函数问题非常重要。
两角和与差的三角函数公式应用
两角和与差的三角函数公式应用首先,我们来介绍两角和的公式:1. 正弦两角和公式:sin(x + y) = sin(x) * cos(y) + cos(x) * sin(y)这个公式可以用来求解两个角的正弦的和。
例如,求解sin(π/6 + π/4)的值。
根据公式,sin(π/6 + π/4) = sin(π/6) * cos(π/4) +cos(π/6) * sin(π/4) = (1/2) * (√2/2) + (√3/2) * (√2/2) = (√2 + √6)/42. 余弦两角和公式:cos(x + y) = cos(x) * cos(y) - sin(x) * sin(y)这个公式可以用来求解两个角的余弦的和。
例如,求解cos(π/3 + π/6)的值。
根据公式,cos(π/3 + π/6) = cos(π/3) * cos(π/6) -sin(π/3) * sin(π/6) = (√3/2) * (√3/2) - (1/2) * (1/2) = 3/43. 正切两角和公式:tan(x + y) = (tan(x) + tan(y)) / (1 - tan(x) * tan(y))这个公式可以用来求解两个角的正切的和。
例如,求解tan(π/4 + π/6)的值。
根据公式,tan(π/4 + π/6) = (tan(π/4) + tan(π/6)) / (1 - tan(π/4) * tan(π/6)) = (1 + (1/√3)) / (1 - 1/√3) = (√3 + 1) / (√3 - 1)接下来,我们来介绍两角差的公式:1. 正弦两角差公式:sin(x - y) = sin(x) * cos(y) - cos(x) * sin(y)这个公式可以用来求解两个角的正弦的差。
例如,求解sin(π/3 - π/6)的值。
根据公式,sin(π/3 - π/6) = sin(π/3) * cos(π/6) -cos(π/3) * sin(π/6) = (√3/2) * (√3/2) - (1/2) * (1/2) = (√3 - 1) / 22. 余弦两角差公式:cos(x - y) = cos(x) * cos(y) + sin(x) * sin(y)这个公式可以用来求解两个角的余弦的差。
4.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
迁移提升
1 13 π 已知 cos α= ,cos(α-β)= ,且 0<β<α< , 7 14 2
(1)求tanα的值; (2)求β.
分析:本题中 β=α-(α-β). 1 π 解析:(1)∵cos α= ,0<β<α< , 7 2 4 3 ∴sin α= , 7 sin α ∴tan α= = 4 3; cos α
a sin x b cos x a b sin(x )
2 2
练习1:化简下列各式: 1 3 ( 1 ) cos x sin x ; 2 2
( 2 ) 3 sin x cos x .
(3) 2(sin x cos x); (4) 2 cos x 6 sin x.
练习与提升 练习2:把下列各式化为一个角的三角函数形式:
cos( ) cos cos cos cos
sin( ) sin cos cos sin
sin( ) sin cos cos sin
tan(α+β)= tanα+ tanβ 1 - tanαtanβ
2.求函数y 3sin x 4cos x的值域 5,5;
2 2
y 3 4 sin(x ) 5 sin(x )
a b sin(x )
2 2
3.求函数y (1 3 tan x)cos x的最小正周期.
tan(α-β)=
变形:
tanα- tanβ 1+ tanαtanβ
tanα+ tanβ= tan(α+β)(1- tanαtanβ) tanα- tanβ= tan(α-β)(1+ tanαtanβ)
两角和与差公式的综合运用
两角和与差公式的综合运用首先,我们来回顾一下两角和与差公式的表达形式:1.两角和公式:sin(A + B) = sinA * cosB + cosA * sinBcos(A + B) = cosA * cosB - sinA * sinBtan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanA * tanB)2.两角差公式:sin(A - B) = sinA * cosB - cosA * sinBcos(A - B) = cosA * cosB + sinA * sinBtan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanA * tanB)了解了两角和与差公式的表达形式后,我们可以通过一些实例来具体应用这些公式。
【实例一】已知 sinA = 4/5,cosB = 3/5,求 sin(A + B) 和 cos(A - B) 的值。
解析:根据两角和公式和两角差公式,我们有:sin(A + B) = sinA * cosB + cosA * sinBcos(A - B) = cosA * cosB + sinA * sinB代入已知条件,可得:sin(A + B) = (4/5) * (3/5) + (sqrt(1 - (4/5)^2)) * (sqrt(1 - (3/5)^2))= 12/25 + sqrt(1 - 16/25) * sqrt(1 - 9/25)= 12/25 + sqrt(9/25) * sqrt(16/25)=12/25+3/5*4/5=12/25+12/25=24/25cos(A - B) = (sqrt(1 - (4/5)^2)) * (3/5) + (4/5) * (sqrt(1 - (3/5)^2))= (sqrt(9/25)) * (3/5) + (4/5) * (sqrt(16/25))=3/5*3/5+4/5*4/5=9/25+16/25=25/25=1所以,sin(A + B) = 24/25,cos(A - B) = 1【实例二】已知 tanA = 1/2,tanB = 1,求 tan(A - B) 的值。
两角和与差公式的应用
两角和与差公式的应用1.角的平分问题在三角函数的学习中,我们经常会遇到需要求解平分角的问题。
假设有一个未知角度为θ,我们需要求解它的正弦值sin(θ/2)和余弦值cos(θ/2)。
根据两角和与差公式,可以利用已知角的三角函数值来求解。
首先,我们设一个已知角α(α≠0),令θ=2α。
根据两角和与差公式,可以得到sin(2α) = 2sinαcosαcos(2α) = cos²α - sin²α由此推导出sinα和cosα的表达式:sinα = √[(1 - cos(2α))/2]cosα =√[(1 + cos(2α))/2]通过求解已知角α的三角函数值,我们可以得到未知角θ的平分角(θ/2)的三角函数值。
2.图形的旋转问题在几何学中,我们经常需要对图形进行旋转,而旋转角度往往是未知的。
在这种情况下,可以利用两角和与差公式来计算旋转后的图形的坐标。
以坐标平面上的点P(x,y)为例,如果我们对该点进行逆时针旋转一个角度θ,顺时针旋转一个角度-θ,分别记为P'(x',y')和P''(x'',y''),则有如下公式:x' = xcosθ - ysinθy' = xsinθ + ycosθx'' = xcos(-θ) - ysin(-θ) = xcosθ + ysinθy'' = xsin(-θ) + ycos(-θ) = -xsinθ + ycosθ通过这种旋转变换,我们可以简化对图形的分析和计算。
3.三角函数的递推关系sin(α + β) = sinαcosβ + cosαsinβcos(α + β) = cosαcosβ - sinαsinβ通过这些递推公式,可以快速计算出任意两个角度之和的正弦和余弦值,从而简化复杂的计算过程。
总结起来,两角和与差公式是三角函数中的重要工具,广泛应用于数学和物理的各个领域。
两角和与差的三角公式应用剖析
两角和与差的三角公式应用剖析胡贵平(甘肃省白银市第一中学ꎬ甘肃白银730900)摘㊀要:两角和与差的三角公式是三角变换的基础ꎬ在三角函数求值㊁化简㊁逆向或变形㊁辅助角公式及三角形中有广泛的应用.关键词:两角和与差ꎻ三角公式ꎻ应用剖析中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)34-0025-04收稿日期:2023-09-05作者简介:胡贵平(1978-)ꎬ男ꎬ甘肃省天水人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事中学数学教学研究.㊀㊀两角和与差的三角公式ꎬ是高考中的重要知识点之一ꎬ主要涉及的是和与差的正弦㊁余弦㊁正切公式ꎬ同时与之相关的是能应用公式进行给角求值㊁三角函数化简㊁三角恒等式的证明及三角问题的综合应用.1三角求值中的应用三角函数求值问题是常见的题型ꎬ主要是能寻求角与角之间的关系ꎬ利用变角㊁拆角㊁拼角等技巧结合和角公式和差角公式ꎬ将未知化为已知ꎬ则可以达到求解的目的.例1㊀已知π2<β<α<3π4ꎬcosα-β()=513ꎬsinα+β()=-45ꎬ求sin2α的值.分析㊀本题中将2α化为(α+β)+(α-β)ꎬ则可将问题转化为求α+β和α-β的正弦ꎬ然后利用同角三角函数关系求出所需要的三角函数即可.㊀㊀解析㊀由于π2<β<α<3π4ꎬ则β<α.而cosα-β()=513ꎬsin(α+β)=-45ꎬ可知道0<α-β<π4ꎬπ<α+β<3π2.所以sinα-β()=1-cos2α-β()=1213ꎬcosα+β()=-1-sin2α+β()=-35ꎬ所以sin2α=sinα+β()+α-β()[]=sinα+β()cosα-β()+cosα+β()sinα-β()=(-45)ˑ513+(-45)ˑ1213=-5665.评注㊀观察题设中角之间的内在联系ꎬ充分利用条件和结论中的三角函数名称的变化规律ꎬ则可寻找出变换的切入点ꎬ同时需要注意角的范围ꎬ才能正确确定出三角函数值[1].2三角化简中的应用三角函数式化简的主要思路有:(1)观察角的特点ꎬ充分利用角之间的关系ꎬ利用已知角构建待求角ꎻ(2)观察函数的特点ꎬ如同名转化㊁弦切互化等ꎻ㊀(3)利用辅助角公式asinθ+bcosθ=a2+b2sinθ+φ()tanφ=baæèçöø÷转化为复角三角函数ꎻ(4)同时还可以观察角的特点ꎬ从整体出发ꎬ利用公式的变形则可以做到正用㊁逆用㊁转化使用的方式求解问题.例2㊀(2020年4月苏北七市高三调研测试)在平面直角坐标系xOy中ꎬ已知向量a=(cosαꎬsinα)ꎬb=cosα+π4æèçöø÷ꎬsinα+π4æèçöø÷æèçöø÷ꎬ其中0<α<π2ꎬ(1)求b-a() a的值ꎻ(2)若c=1ꎬ1()ꎬ且b+c()ʊaꎬ求a的值.分析㊀本题中结合向量的加法㊁减法和数量积运算ꎬ将问题转化为两角差的正弦和余弦公式进行计算[2].解析㊀(1)由于a=cosαꎬsinα()ꎬb=cosα+π4æèçöø÷ꎬsinα+π4æèçöø÷æèçöø÷ꎬ则b-a() a=cosαcosα+π4æèçöø÷+sinαsin α+π4æèçöø÷-cos2α+sin2α()=cosα+π4-αæèçöø÷-1=cosπ4-1=22-1.(2)因为c=1ꎬ1()ꎬ所以b+c=cosα+π4æèçöø÷+1[]sinα-sinα+π4æèçöø÷+1[]cosα=0.则sinα+π4æèçöø÷cosα-cosα+π4æèçöø÷sinα=sinα-cosα.因此sinπ4=212sinα-12cosαæèçöø÷.得到22=2sinα-π4æèçöø÷.又因为0<α<π2ꎬ则-π4<α-π4<π4.于是α-π4=π6.即α=5π12.评注㊀灵活应用公式是解决本题的关键ꎬ特别是第(2)问中的sinα-cosα可转化为212sinα-12cosαæèçöø÷ꎬ结合辅助角公式进行解决.3公式逆向或变形的应用对于和角公式和差角公式ꎬ不仅仅要能正向应用ꎬ还要会逆向和变形应用ꎬ如sinαcosβ-cosαsinβ=sinα-β()ꎬtanα+tanβ=tanα+β()1-tanαtanβ().例3㊀(1)求值:sin32ʎcos28ʎ+sin58ʎcos62ʎꎻ(2)求值:tan10ʎ+tan50ʎ+3tan10ʎtan50ʎ.分析㊀本题是逆向应用两角和的正弦公式和变形应用两角和的正切公式ꎬ需要注意角度要化成一致.解析㊀(1)原式=sin32ʎcos28ʎ+cos32ʎsin28ʎ=sin32ʎ+28ʎ()=sin60ʎ=32.(2)由于tan10ʎ+tan50ʎ=tan60ʎ(1-tan10ʎtan50ʎ)ꎬ则tan10ʎ+tan50ʎ+3tan10ʎtan50ʎ=tan60ʎ1-tan10ʎtan50ʎ()+3tan10ʎtan50ʎ=3-3tan10ʎtan50ʎ+3tan10ʎtan50ʎ=3.评注㊀第(1)小题要从整体出发ꎬ对局部进行三角变换ꎬ利用特殊的三角函数值进行求值ꎻ第(2)小题对于两角和的正切公式ꎬ在平时的学习中不仅仅要学会正用ꎬ还要学会逆用.4辅助角公式的应用对于形如y=asinωx+bcosωxꎬ可把该函数通过三角函数变换化为a2+b2(aa2+b2sinωx+ba2+b2cosωx)=a2+b2sinωx+φ()ꎬ然后转化为正弦型函数来研究其性质.例4㊀已知函数fx()=cosxacosx-sinx()-3aɪR()ꎬ且fπ3æèçöø÷=-3ꎬ(1)求实数a的值ꎻ(2)求fx()的单调增区间ꎻ(3)求函数fx()在0ꎬπ2[]上的最小值及对应x的取值.分析㊀本题要先结合特殊角的三角函数值求出实数a的值ꎬ第(2)问中需要利用辅助角公式化为正弦型函数ꎬ则可确定出单调区间ꎻ第(3)问结合正弦函数的性质进行解决.解析㊀(1)因为fx()=cosxacosx-sinx()-3aɪR()ꎬ且fπ3æèçöø÷=-3ꎬ则fπ3æèçöø÷=cosπ3acosπ3-sinπ3æèçöø÷-3=-3.解得a=3.(2)由(1)可以知道fx()=cosx3cosx-sinx()-3=3cos2x-sinxcosx-3=3 1+cos2x2-12sin2x-3=cos2x+π6æèçöø÷-32ꎬ则可令2kπ+πɤ2x+π6ɤ2kπ+2πꎬ得到函数fx()的单调增区间kπ+5π12ꎬkπ+11π12[]ꎬkɪZ.(3)又xɪ0ꎬπ2[]ꎬ则可得到2x+π6ɪπ6ꎬ7π6[].则当2x+π6=πꎬ即x=5π12时ꎬfx()=cos2x+π6æèçöø÷-32取得最小值为-32-1.评注㊀研究三角函数的性质时ꎬ常常是先对函数运用三角函数两角和差的公式和二倍角公式来进行变形ꎬ从而研究出函数的性质.5三角形中的应用对于三角形中的三角函数问题ꎬ其主要涉及的知识点是正弦定理㊁余弦定理㊁三角形的面积公式[3].一般来说ꎬ与面积有关的问题则要利用到边角之间的互化ꎬ正弦定理和余弦定理则比较多地应用边角互化.例5㊀(2019全国Ⅲ卷理科第18题)әABC的内角AꎬBꎬC的对边分别为aꎬbꎬcꎬ已知asinA+C2=bsinA.(1)求Bꎻ(2)若әABC为锐角三角形ꎬ且c=1ꎬ求әABC面积的取值范围.分析㊀(1)利用正弦定理化简题中等式ꎬ得到关于B的三角方程ꎬ最后根据AꎬBꎬC均为三角形内角解得B=π3ꎻ(2)根据三角形面积公式SәABC=12acsinBꎬ又根据正弦定理得到SәABC关于C的函数ꎬ由于әABC是锐角三角形ꎬ所以利用三个内角都小于π2来计算C的定义域ꎬ最后求解әABC面积的取值范围.解析㊀(1)根据题意asinA+C2=bsinA.由正弦定理ꎬ得sinAsinA+C2=sinBsinA.因为0<A<πꎬ故sinA>0.消去sinAꎬ得sinA+C2=sinB.因为0<Bꎬ0<A+C2<πꎬ故A+C2=B或者A+C2+B=π.根据题意A+B+C=πꎬ故A+C2+B=π不成立.所以A+C2=B.又因为A+B+C=πꎬ代入得3B=π.所以B=π3.(2)因为әABC是锐角三角形ꎬ又由前问B=π3ꎬπ6<AꎬC<π2ꎬA+B+C=π得到A+C=23π.故π6<C<π2.又应用正弦定理asinA=csinCꎬ得ac=sinAsinC.由三角形面积公式有SәABC=12acsinB=12c2 acsinB=12c2sinAsinCsinB=34 sin2π/3-C()sinC=34 sin(2π/3)cosC-cos(2π/3)sinCsinC=34 (sin2π3cotC-cos2π3)=38cotC+38.又因为π6<C<π2ꎬ则38=38cotπ2+38<SәABC<38cotπ6+38=32.㊀因此38<SәABC<32.故SәABC的取值范围是(38ꎬ32).评注㊀本题研究了三角函数的基础知识ꎬ以及对正弦定理或者余弦定理的充分使用(本题也可以用余弦定理求解).三角函数是特殊的函数ꎬ对于和角公式与差角公式要把握变换技巧㊁角的变换特点㊁三角函数的求值等ꎬ选择适合的方法ꎬ则一定能打开和差角公式的大门.参考文献:[1]刘红昌.两角和与差三角公式的应用技巧[J].中学生数理化(高一数学)ꎬ2010(06):14-15.[2]张晓东ꎬ王志和.两角和与差的三角函数[J].数理化解题研究ꎬ2019(Z1):85-88.[3]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社ꎬ2020.[责任编辑:李㊀璟]。
5.4两角和与差的余弦、正弦和正切(4)教案
课题:5.4(4)两角和与差的余弦,正弦和正切(教案) 教学目的:1.掌握两角和差的余弦,正弦和正切公式,并能运用这些公式解决三角式的求解,化解和证明问题;2.对两角和差的余弦,正弦和正切公式即会正用,逆用,又会变形用;3.掌握辅助角公式,能将sin cos (0)a b a b αα+、都不为化成sin()(0).A A αφ+>的形式 教学重点:掌握辅助角公式,能将sin cos (0)a b a b αα+、都不为化成sin()(0).A A αφ+>的形式 教学过程:(一)、引入一、复习:两角和与差的正弦公式:βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅+⋅=+βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅-⋅=-二、公式的灵活应用:正用,逆用。
有sin13cos17cos13sin17︒︒+︒︒=1302sin = (二)、新课一、(新课教学,注意情境设置)sin()(0)A A αφ+>例、把下列各式化为的形式:1cos sin cos cos sin sin 2666πππααααα⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭+;(2)sin 2sin 3πααα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; 2.那么sin cos (0)a b a b αα+、都不为怎么办?二、概念或定理或公式教学(推导))1.sin cos sin cos sin()cos sin sin cos cos sin )a b αααααφφφαφαφαφ⎫+=++⎪⎭==∴=+=+原式 2.辅助角公式:)sin(cos sin 22ϕααα++=+b a b a确定。
)由(通常取其中2222sin ,cos 20ba b b a a +=+=<≤ϕϕπϕϕ三、典型例题(3个,基础的或中等难度)例、把下列各式化成sin()(0).A A αφ+>的形式()()11sin cos sin 2262sin cos 2παααπααα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭四、课堂练习(2个,基础的或中等难度)1.把下列各式化成sin().A αφ+的形式()()()1cos 2sin 6125212cos 5sin 13sin .sin ,cos 1313παααααϕαϕϕ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭-=-== 2.计算1.1sin15cos15+- ()2sin15cos152sin 15452-=-=-∴==原式 (三)、小结(四)、作业 课外作业:(6+2填空,3+1选择,3+1解答,其中+后面的题目可以难些用“*”注明) 一、填空题1、13sin15cos152+=_________________;2、cos15sin15cos15sin15-+=_________________; 3、cos103sin10sin 20-=_____________; 4、已知3,,sin ,tan 254ππαπαα⎛⎫⎛⎫∈=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=_______________; 5、sinx-cosx 的最大值是a ,最小值是b ,则ab=__________;6、tan80tan 20tan80tan203m -+⋅=,则实数m 的值为__________; 7*、已知,αβ为钝角,且sin αβ==αβ+=___________;8*、已知()21tan ,tan ,tan 5444ππαββα⎛⎫⎛⎫+=-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=_______________。
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资源信息表
5.4 (4)两角和与差公式的应用
上海市杨浦高级中学曹丽琼
一、教学内容分析
通过之前的学习,学生已初步掌握两角和与差的正弦、余弦与正切公式.本节课将对这组公式作进一步的应用,从中体会公式的作用.
辅助角公式的引入是本节课的重点,可以由具体实例出发,使学生经历由具体到一般的抽象思维过程,使辅助角公式的形成自然、易理解.
二、教学目标设计
(1)应用两角和与差的正、余弦公式推导辅助角公式,了解公式的形式以及辅助角的意义.能较为熟练的使用辅助角公式,从中体会公式的作用.
(2)在推导的过程中,进一步提高对比、分析和知识运用的能力,逐步形成从具体到一般的抽象思维以及化归的数学思想. 三、教学重点及难点
两角和与差公式的应用;
辅助角公式的形成、理解.
四、教学流程设计
五、教学过程设计
一、讲授新课
1、复习引入,设置问题
复习:两角和与差的正弦、余弦公式.
βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+;βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+;βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-
快速练习:利用两角和与差公式展开)3
sin(π
α+.
学生完成.(2
3
cos 21
sin )3
sin(⋅
+⋅=+ααπ
α) 若要将表达式2
3
cos 21sin ⋅
+⋅αα化简为只含一个三角比的形式,则表达式可以是)3
sin(23cos 2
1sin πααα+=⋅
+⋅ 问题1、表达式还可以是什么?为什么? 学生回答()37sin(23cos 2
1
sin πααα+=⋅
+⋅、)6
cos(πα-等)
2、辅助角公式
根据三角函数的周期性可知)sin(2
3
cos 2
1sin ϕααα+=⋅
+⋅,ππ
ϕk 23
+=
(Z k ∈)
,可以根据实际问题选取ϕ值.一般的,取)2,0[πϕ∈.
结合诱导公式,便可将表达式转化为只含余弦的形式. 事实上,也可以直接与余弦两角差的公式作比较,
21sin 23cos 23cos 21sin ⋅+⋅=⋅+⋅
αααα,此时,可将23以及2
1
看作某角的余弦值和正弦值,从而化简为只含有余弦三角比的表达式.
若将表达式视为)2
1(sin 23cos 23cos 2
1
sin -⋅-⋅=⋅+⋅αααα,则可逆用两角和的余弦公式.
逆用任一两角和与差的正弦、余弦公式都是可以的,视具体问题而定.
问题2、(1)若将表达式ααcos 3sin +化为只含一个三角比的形式,则表达式可以是? 学生回答,说明理由.
()3sin(2cos 3sin π
ααα+=+等)
(2)若将表达式ααcos 3sin -化为只含一个三角比的形式,则表达式可以是? 学生回答,说明理由.
()3
sin(2cos 3sin π
ααα-=-等)
(3)若将表达式ααcos 4sin 3+化为只含一个三角比的形式,则表达式可以是? 学生回答,说明理由.
()sin(5cos 4sin 3ϕααα+=+,这里的ϕ需满足:5
3cos =
ϕ,5
4
sin =
ϕ,故而ϕ是第一象限角,其终边是唯一确定的.) 问题3、对于一般形式ααcos sin b a +(a 、b 不全为零)如何将表达式化简为只含正弦三角比的形式? )sin(cos sin 22βααα++=+b a b a , 其中β(通常取πβ20<≤)由2
2
c o s b
a a +=β,2
2
sin b
a b +=
β确
定.
称上述公式为辅助角公式,角β为辅助角.
三、巩固练习
例1、试将以下各式化为)sin(βα+A ()2,0[,0πβ∈>A )的形式. (1)ααcos sin + (2)ααsin cos - (3)ααcos 4sin 3-
例2、试将以下各式化为)sin(βα+A (),[,0ππβ-∈>A )的形式. (1)ααcos sin + (2)ααsin cos - (3)ααcos 4sin 3- [说明]学有余力的学生还可将以上各式化为cos()A αβ+.
四、课堂小结
学习了如何将形如ααcos sin b a +(a 、b 不全为零)的三角表达式化成只含有正弦或余弦三角比值的形式.能够正确使用辅助角公式和选取辅助角.这一变式对今后学习求三角比的最值等问题有着很大的帮助.
五、课后作业
课本第61页 练习5.4(4) 2 练习册第23页 5
六、教学设计说明
本节课是学生首次接触辅助角公式.这是一个逆向思维的过程,从中可提高学生思维能力.因此,在本节课的教学中,教师应掌握好教学节奏,所设问题须控制好难度,逐步递进.在问题的探究和解决的过程中,充分调动学生的积极性,让学生成为推动知识形成的主要力量.。