苏教版高中数学必修4-1.2知识拓展：由三角恒等式派生的公式
高中新课程数学(苏教版必修四)《第三章 三角恒等变换》归纳整合课件
1 ＝sin αsin β－cos αcos β＋cos α＋cos β－ 2
2 2 2 2 2 2
1 ＝sin αsin β＋cos α(1－cos β)＋cos β－2
2 2 2 2 2
1 ＝sin αsin β＋cos αsin β＋cos β－2
2 2 2 2 2
1 ＝sin β(sin α＋cos α)＋cos β－ 2
2
3．常用角的变换 在和(差)公式中，需分析已知角与已知角、目标角与已知角间 的关系． 常见角的变换有：α＝(α＋β)－β＝(α－β)＋β； 2α＝(α＋β)＋(α－β)＝(β＋α)－(β－α)； 2α＋β＝(α＋β)＋α；α＋2β＝(α＋β)＋β； α＋β α＋β α＋β＝ 2 ＋ 2 ，
α－β α＋β β α β α ＝α－2－2－β； ＝α＋2－2＋β 2 2
1 1 ＝ (1＋cos 2αcos 2β－cos 2α－cos 2β)＋ (1＋cos 2αcos 2β＋ 4 4 1 1 1 1 cos 2α＋cos 2β)－ cos 2αcos 2β＝ ＋ ＝ . 2 4 4 2
法四 原式＝(sin αsin β－cos αcos β)2＋2sin αsin β· cos αcos β 1 －2cos 2αcos 2β 1 1 ＝cos (α＋β)＋ sin 2αsin 2β－ cos 2αcos 2β 2 2
4 1 【例 2】 已知 α，β 为锐角，cos α＝ ，tan(α－β)＝－ ，求 5 3 cos β 的值．
π π 解 ∵0＜α＜2，0＜β＜2， π π ∴－2＜α－β＜2， 1 π 又 tan(α－β)＝－3，∴－2＜α－β＜0. 1 sinα－β 由 tan(α－β)＝－ ＝ ， 3 cosα－β
苏教版高中数学必修四知识讲解_简单的三角恒等变换_基础
简单的三角恒等变换： ：【学习目标】1．能用二倍角公式推导出半角的正弦、余弦、正切公式； 2．掌握公式应用的常规思路和基本技巧；3．了解积化和差、和差化积公式的推导过程，能初步运用公式进行互化；4．通过运用公式进行简单的恒等变换，进一步提高运用联系的观点、化归的思想方法处理问题的自觉性，体会换元思想的作用，发展推理能力和运算能力；5．通过公式的推导，了解它们的内在联系和知识发展过程，体会特殊与一般的关系，培养利用联系的观点处理问题的能力．【要点梳理】要点一：升（降）幂缩（扩）角公式 升幂公式：21cos 22cos αα+=， 21cos 22sin αα-=降幂公式：21cos 2cos 2αα+=，21cos 2sin 2αα-= 要点诠释：利用二倍角公式的等价变形：21cos 2sin2αα-=，21cos 2cos2αα+=进行“升、降幂”变换，即由左边的“一次式”化成右边的“二次式”为“升幂”变换，逆用上述公式即为“降幂”变换．要点二：辅助角公式1．形如sin cos a x b x +的三角函数式的变形：sin cos a x b x +x x ⎫⎪⎭令cos ϕϕ==sin cos a x b x +)sin cos cos sin x x ϕϕ+)x ϕ+（其中ϕ角所在象限由,a b 的符号确定，ϕ角的值由t a n ba ϕ=确定，或由sin ϕ=和cos ϕ=）2．辅助角公式在解题中的应用通过应用公式sin cos a x b x +=)x ϕ+（或sin cos a x b x +)αϕ-），将形如sin cos a x b x +（,a b)x ϕ+)αϕ-）．这种恒等变形实质上是将同角的正弦和余弦函数值与其他常数积的和变形为一个三角函数，这样做有利于函数式的化简、求值等．【典型例题】类型一：利用公式对三角函数式进行证明 例1．求证：αααααsin cos 1cos 1sin 2tan-=+=【思路点拨】观察式子的结构形式，寻找式子中α与2α之间的关系发现，利用二倍角公式即可证明． 【证明】方法一：2tan 2cos2sin2cos 22cos2sin2cos 1sin 2αααααααα===+ 2tan 2cos2sin2cos2sin22sin 2sin cos 12αααααααα===- 方法二：sin sin2cossin 222tan 21cos cos cos 2cos 222ααααααααα⋅===+⋅sin sin2sin1cos 222tan2sin coscos 2sin 222ααααααααα⋅-===⋅【总结升华】代数式变换往往着眼于式子结构形式的变换；对于三角变换，由于不同的三角函数式不仅会有结构形式方面的差异，而且还会有所包含的角，以及这些角的三角函数种类方面的差异，因此三角恒等变换常常首先寻找式子所包含的各个角之间的联系，并以此为依据选择可以联系它们的适当公式，这是三角式恒等变换的重要特点． 举一反三：【变式1】求证：2tan 12tan2tan ,2tan 12tan 1cos ,2tan 12tan2sin 2222α-α=αα+α-=αα+α=α 【证明】2222sin cos2tan222sin 2sincos22sin cos 1tan 222ααααααααα===++22222222cos sin 1tan 222cos cos sin 22cos sin 1tan 222ααααααααα--=-==++ 2222sincos2tansin 222tan cos cos sin 1tan 222ααααααααα===--． 例2．求证：（1）1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++- (2)cos cos 2coscos22x y x yx y +-+= 【思路点拨】（1）把右边两角和与差的余弦公式展开、相加即得左边．（2）把右边两角和与差的余弦公式展开、相加，然后观察所得式子与要证明的式子之间的区别，最后令,x y αβαβ+=-=即可得证． 【证明】 （1）cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=- ①又cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+ ②∴①+②得1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-结论得证． （2）cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=- ①又cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+ ②∴①+②得1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-令,x y αβαβ+=-=，则,22x y x yαβ+-==[]1cos cos cos cos 222x y x y x y +-∴=+cos cos 2cos cos 22x y x yx y +-∴+=结论得证．【总结升华】当和、积互化时，角度重新组合，因此有可能产生特殊角；结构将变化，因此有可能产生互消项或互约因式，从而利于化简求值．正因为如此“和、积互化”是三角恒等变形的一种基本手段．举一反三：【变式1】求证：sin sin 2sincos22θϕθϕθϕ+-+=【证明】sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+，sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-上面两式相加得：sin()sin()2sin cos αβαβαβ++-= 令,αβθαβϕ+=-=，则,22θϕθϕαβ+-==∴sin sin 2sin cos22θϕθϕθϕ+-+= 结论得证．【变式2】求证：32sin tantan 22cos cos 2x x xx x-=+． 【思路点拨】 从消除恒等式左、右两边的差异入手，将右边的角x ，2x 凑成32x ，2x的形式，注意到322x x x =-，3222x xx =+，于是 【证明】右边32sin 2sin 2233cos cos 2cos cos 2222x x x x x x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭==+⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3332sin cos cos sin sin 322222tan tan 3222cos cos cos 222xx x x xx x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭===-=左边． ∴等式成立．【总结升华】解答中右边分母拆角的目的是利用和（差）角公式．证明（化简）的本质上是一个寻找差异、消除差异、追求和谐的过程，应从消除差异入手．类型二：利用公式对三角函数式进行化简 例3． 已知322πθπ<<【思路点拨】根据化简的基本思想，本题需消去根式，联想到恒等式21sin sin cos 22θθθ⎛⎫±=± ⎪⎝⎭，于是利用此公式先化简． 【解析】原式sincossincos2222θθθθ=+--，∵322πθπ<<，∴342πθπ<<，∴0sin 2θ<<，1cos 2θ-<<从而sincos022θθ+<，sincos022θθ->，∴原式sincos sin cos 2sin 22222θθθθθ⎛⎫⎛⎫=-+--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭． 【总结升华】从局部看（即每个式子本身）上述解法是唯一解法，但从整体看两个根号里面的式子相加得2，相乘得cos 2θ，因此可以“先平方暂时去掉根号”．注意到322πθπ<<，则sin 0θ<，cos 0θ>，设x =x ＜0，则2222cos x θ=-=-=-，又342πθπ<<，故sin02θ>，从而2sin2x θ==-．举一反三：【变式13,22αππ⎡⎤⎛⎫∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦．【解析】∵3,22παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭，∴cos α＞0cos α=，∴原式=3,24αππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，∴sin 02α>，sin 2α=． 即原式=sin2α．类型三：利用公式进行三角函数式的求值 例4．已知1sin()2αβ+=，1sin()3αβ-=，求2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--+的值．【解析】原式=2tan()(tan tan )tan tan()αβαββαβ+-++ =2tan()tan()(1tan tan )tan tan()αβαβαββαβ+-+-+=21(1tan tan )tan αββ--=tan tan αβ =sin cos cos sin αβαβ由1sin()sin cos cos sin ,21sin()sin cos cos sin 3αβαβαβαβαβαβ⎧+=+=⎪⎪⎨⎪-=-=⎪⎩得51sin cos ,cos sin 1212αβαβ== 【总结升华】求解三角函数式的值时，一般先化简所给三角函数式，寻求它与条件的联系，以便迅速找出解题思路．举一反三：【变式1】已知sin x －sin y ＝－23，cos x －cos y ＝23，且x ，y 为锐角，则sin(x ＋y )的值是( ) A ．1 B ．－1 C.13 D. 12【答案】A【解析】∵sin x －sin y ＝－23，cos x －cos y ＝23，两式相加得：sin x ＋cos x ＝sin y ＋cos y ， ∴sin2x ＝sin2y .又∵x 、y 均为锐角，∴2x ＝π－2y ，∴x ＋y ＝2π，∴sin(x ＋y )＝1. 【变式2】若sin cos 3sin cos αααα+=-，tan(α－β)＝2，则tan(β－2α)＝________.【答案】43【解析】∵sin cos tan 13sin cos tan 1αααααα++==--，∴tan α＝2.又tan(α－β)＝2，∴tan(β－2α)＝tan[(β－α)－α] ＝－tan[(α－β)＋α] ＝tan()tan 1tan()tan αβααβα-+---⋅=43类型四：三角恒等变换的综合应用【栏目：简单的三角恒等变换401793 例2】 例5．求函数sin cos sin cos y x x x x =+-；3[,]44x ∈ππ的值域 【思路点拨】设sin cos x x t +=，则21s i n c o s 2t xx -=，然后把y 转化为关于t 的二次函数，利用配方法求y 的最值．【解析】 设3sin cos ,,44x x t x ππ⎡⎤+=∈⎢⎥⎣⎦))224t x x x π∴=+=+又344x ππ≤≤，24x πππ∴≤+≤，t ⎡∴∈⎣ 又212sin cos x x t +=，21sin cos 2t x x -∴=则22111222t y t t t -=-=-++ =21(1)12t --+ 当0t =时，min 12y =当1t =时，max 1y =1,12y ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦【总结升华】本题给出了sin cos ,sin cos θθθθ+-及sin cos θθ三者之间的关系，三者知一求二，在求解的过程中关键是利用了22sin cos 1θθ+=这个隐含条件． 举一反三：【变式1】已知函数2π()sin sin 2f x x x x ωωω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭（0ω>）的最小正周期为π． （Ⅰ）求ω的值；（Ⅱ）求函数()f x 在区间2π03⎡⎤⎢⎥⎣⎦，上的取值范围．【解析】（Ⅰ）1cos 2()222x f x x ωω-=+112cos 2222x x ωω=-+π1sin 262x ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭． 因为函数()f x 的最小正周期为π，且0ω>，所以2ππ2ω=，解得1ω=． （Ⅱ）由（Ⅰ）得π1()sin 262f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭． 因为2π03x ≤≤，所以ππ7π2666x --≤≤，所以1πsin 2126x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭≤≤．因此π130sin2622x⎛⎫-+⎪⎝⎭≤≤，即()f x的取值范围为32⎡⎤⎢⎥⎣⎦，．。
高中数学苏教版必修4三角函数知识点总结
高中数学苏教版必修4三角函数知识点总结一、角的概念和弧度制：（1）在直角坐标系内讨论角：角的顶点在原点，始边在x 轴的正半轴上，角的终边在第几象限，就说过角是第几象限的角。
若角的终边在坐标轴上，就说这个角不属于任何象限，它叫象限界角。
（2）①与α角终边相同的角的集合：},2|{},360|{0Z k k Z k k ∈+=∈+=απββαββ或与α角终边在同一条直线上的角的集合： ； 与α角终边关于x 轴对称的角的集合： ； 与α角终边关于y 轴对称的角的集合： ； 与α角终边关于x y =轴对称的角的集合： ；②一些特殊角集合的表示：终边在坐标轴上角的集合： ；终边在一、三象限的平分线上角的集合： ； 终边在二、四象限的平分线上角的集合： ； 终边在四个象限的平分线上角的集合： ； （3）区间角的表示：①象限角：第一象限角： ；第三象限角： ；第一、三象限角： ；②写出图中所表示的区间角：（4）正确理解角：要正确理解“oo90~0间的角”= ；“第一象限的角”= ；“锐角”= ； “小于o90的角”= ； （5）由α的终边所在的象限，通过 来判断2α所在的象限。
来判断3α所在的象限（6）弧度制：正角的弧度数为正数，负角的弧度数为负数，零角的弧度数为零；任一已知角α的弧度数的绝对值rl =||α，其中l 为以角α作为圆心角时所对圆弧的长，r 为圆的半径。
注意钟表指针所转过的角是负角。
（7）弧长公式： ；半径公式： ；扇形面积公式： ；二、任意角的三角函数：（1）任意角的三角函数定义：以角α的顶点为坐标原点，始边为x 轴正半轴建立直角坐标系，在角α的终边上任取一个异于原点的点),(y x P ，点P 到原点的距离记为r ，则=αsin ；=αcos ；=αtan ；=αcot ；=αsec ；=αcsc ；如：角α的终边上一点)3,(a a -，则=+ααsin 2cos 。
注意r>0 （2）在图中画出角α的正弦线、余弦线、正切线；比较)2,0(π∈x ，x sin ，x tan ，x 的大小关系： 。
苏教版数学高一苏教版必修4本章综述第三章三角恒等变换
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第三章三角恒等变换
本章综述
本章主要包括两角和与差的三角函数及二倍角的三角函数，它是以两角差的余弦公式为基础，利用向量为工具推导出来的.尤其是两角差的余弦和正弦公式，它们是本章各类公式的基础，学习这两个公式时，应注意它们的推导和一般性，同时要做足够的练习，牢记这些公式.
本章的重点是：两角和与差的三角公式、二倍角公式及其运用.本章的难点是：综合运用三角公式进行三角函数式的化简、求值和三角恒等式的证明.
学习本章时应注意以下几点：(1)经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程，进一步体会向量方法的作用.(2)能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式，二倍角的正弦、余弦、正切公式，了解它们的内在联系.(3)能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括引导导出积化和差、和差化积、半角公式，但不要求记忆).
本章的三角公式众多，对学过的公式做到真正的理解、记准、记熟、用活.掌握知识体系，对三角函数式的恒等变形，要牢记公式及其相互关系，在应用公式时要特别注意逆用公式或变形使用，训练逆向思维能力.
三角函数的问题千变万化，但只要抓住三角函数式的恒等变形这一根本，许多看似不同的问题的解法是相同的.此外在学习中要注意领会数学思想与方法的实质.本章中化归思想、数形结合思想、等价转化思想都是贯穿始终的重要思想和方法，在掌握知识的同时应注意这些思想和方法的应用.
最新版高中数学。
(完整版)高中数学苏教版必修4三角函数知识点总结
高中数学苏教版必修4三角函数知识点总结一、角的概念和弧度制：（1）在直角坐标系内讨论角：角的顶点在原点，始边在x 轴的正半轴上，角的终边在第几象限，就说过角是第几象限的角。
若角的终边在坐标轴上，就说这个角不属于任何象限，它叫象限界角。
（2）①与α角终边相同的角的集合：},2|{},360|{0Z k k Z k k ∈+=∈+=απββαββ或 ②一些特殊角集合的表示：终边在坐标轴上角的集合： ；终边在一、三象限的平分线上角的集合： ； 终边在二、四象限的平分线上角的集合： ； （3）区间角的表示：①象限角：第一象限角： ；第三象限角： ；第一、三象限角： ；②写出图中所表示的区间角：（4）由α的终边所在的象限，通过 来判断2α所在的象限。
来判断3α所在的象限 ，判断2α所在的象限（5）弧度制：正角的弧度数为正数，负角的弧度数为负数，零角的弧度数为零；任一已知角α的弧度数的绝对值rl =||α，其中l 为以角α作为圆心角时所对圆弧的长，r 为圆的半径。
注意钟表指针所转过的角是负角。
（6）弧长公式： ；半径公式： ；扇形面积公式： ；二、任意角的三角函数：（1）任意角的三角函数定义：以角α的顶点为坐标原点，始边为x 轴正半轴建立直角坐标系，在角α的终边上任取一个异于原点的点),(y x P ，点P 到原点的距离记为r ，则=αsin ；=αcos ；=αtan ；如：角α的终边上一点)3,(a a -，则=+ααsin 2cos 。
注意r>0（2）在图中画出角α的正弦线、余弦线、正切线；比较)2,0(π∈x ，x sin ，x tan ，x 的大小关系： 。
（3）特殊角的三角函数值：三、同角三角函数的关系与诱导公式：（1）同角三角函数的关系作用：已知某角的一个三角函数值，求它的其余各三角函数值。
（2）诱导公式：诱导公式可用概括为：2K π±α,-α,2π±α,π±α,23π±α的三角函数 奇变偶不变，符号看象限 α的三角函数作用：“去负——脱周——化锐”，是对三角函数式进行角变换的基本思路．即利用三角函数的奇偶性将负角的三角函数变为正角的三角函数——去负；利用三角函数的周期性将任意角的三角函数化为角度在区间[0o ,360o )或[0o ,180o )内的三角函数——脱周；利用诱导公式将上述三角函数化为锐角三角函数——化锐.（3）同角三角函数的关系与诱导公式的运用：①已知某角的一个三角函数值，求它的其余各三角函数值。
高中数学必修四部分重要公式汇总(三角,向量)
高中数学必修四部分重要公式汇总(三角,向量)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中数学必修四部分重要公式汇总（三角,向量）一、三角函数诱导公式1.sin(A+2kπ)=sinA cos(A+2kπ)=cosA tan(A+2kπ)=tanA2.sin(π+A)=-sinA cos(π+A)=-cosA tan(π+A)=tanA3.sin(-A)=-sinA cos(-A)=cosA tan(-A)=-tanA4.sin(π-A)=sinA cos(π-A)=-cosA tan(π-A)=-tanA5.sin(π/2-A)=cosA cos(π/2-A)=sinA6.sin(π/2+A)=cosA cos(π/2+A)=-sinA7.sin(3π/2-A)-cosA cos(3π/2-A)=-sinA8.sin(3π/2+A)=-cosA cos(3π/2+A)=sinA二、平面向量公式1、线性运算①a+b=b+a②(a+b)+c=a+(b+c) ③λ(μa)=(λμ)a. ④(λ+μ)a=λa+μa.⑤λ(a±b)=λa±λb⑥a,b共线→b=λa2、坐标运算,其中a（x1,y1）, b(x2,y2)①a+b=( x1+x2,y1+y2) ②a-b=( x1-x2,y1-y2) ③λa=(λx1,λy1)④点A(a,b)，点B(c,d),则向量AB=（c-a,b-d）⑤点A(a,b)，点B(c,d),则向量BA=（a-c,b-d）3、数量积运算①a*b=∣a∣*∣b∣*cosθ②a*b=b*a (交换律)③(λ*a)*b=λ*(a*b) =a* (λ*b)（结合律，注意向量间无结合律）④(a±b)*c=a*c±b*c（分配律）⑤若a*(b-c)=0,则b=c或a垂直于（b-c）⑥(a±b)2=a2±2a*b+b2 ⑦(a+b)*(a-b)=a2-b2⑧a（x1,y1）, b(x2,y2),则a*b=x1x2+y1y2,∣a∣2 =x2+y2,∣a∣=√x2+y2 a垂直于b→x1x2+y1y2=0；一般地，a与b夹角θ满足如下条件：cosθ=a*b/∣a∣*∣b∣=(x1x2+y1y2)/(√x12+y12)*(√x22+y22)三、三角恒等变换公式1.cos(A-B)=cosA*cosB+sinA*sinBcos(A+B)=cosA*cosB-sinA*sinB导出：cos((A+B)/2)=cos(A-B/2)*cos(A/2-B)+sin(A-B/2)*sin(A/2-B) 2.sin(A-B)=sinA*cosB-cosA*sinBsin(A+B)=sinA*cosB+cosA*sinB3.tan(A-B)=tanA-tanB/1+tanA*tanBtan(A+B)=tanA+tanB/1-tanA*tanB4.sin(2A)=2*sinA*cosA5.cos(2A)=cos2A-sin2A=1-2*sin2A=2*cos2A-16.tan(2A)=2*tanA/1-tan2A 其中456公式可由123公式推导出。
高中数学苏教版必修4课件：第一章 三角函数 1.1.2讲解
∴α1＝－570°＝－570×1π80＝－196π
＝－2×2π＋56π，
α2＝750°＝750×1π80＝256π＝2×2π＋π6.
∴α1 的终边在第二象限，α2 的终边在第一象限．
(2)β1＝35π＝35π×18π0°＝108°， 设 θ＝108°＋k·360°(k∈Z)，则由－720°≤θ＜0°， 即－720°≤108°＋k·360°＜0°， 得 k＝－2，或 k＝－1. 故在[－720°，0°)范围内，与 β1 终边相同的角是－612°和－252°. β2＝－π3＝－60°， 设 γ＝－60°＋k·360°(k∈Z)，则由－720°≤－60°＋k·360°＜0°，得 k＝－1， 或 k＝0. 故在[－720°，0°)范围内，与 β2 终边相同的角是－420°.
若扇形的圆心角为π6，半径 r＝1，则该扇形的弧长为________，面积为
________． 【解析】 ∵α＝π6，r＝1，
∴弧长 l＝α·r＝π6×1＝π6，
面积 S＝12lr＝12×π6×1＝1π2.
【答案】
π 6
π 12
[质疑·手记] 预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流： 疑问 1：_______________________________________________________ 解惑：________________________________________________________ 疑问 2：_______________________________________________________ 解惑：________________________________________________________ 疑问 3：_______________________________________________________ 解惑：________________________________________________________
高中数学必修四重要公式归纳
高中数学必修四重要公式归纳学习数学重再学习数学思想方法,它是数学知识在更高层次上的抽象和概括,它蕴含于数学知识发生、发展和应用的过程中,也是历年来高考数学命题的特点之一。
下面是小编为大家整理的关于高中数学必修四重要公式，希望对您有所帮助!高中数学必修四诱导公式公式一：设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等：sin(2kπ+α)=sinαcos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanαcot(2kπ+α)=cotα公式二：设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系：sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三：任意角α与 -α的三角函数值之间的关系：sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四：利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系：sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五：利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系：sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六：π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系：sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαco t(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)高中数学必修四向量公式1、向量的加法向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
苏教版数学高一- 必修4第3章《三角恒等变换》知识整合
三角函数的求值主要有两类题型，给角求值与给值求值．给角求值一般是利用和、差、倍角公式进行变换，使其出现特殊角，若为非特殊角，则应变为可消去或约分的情况，从而求出其值．给值求值一般应先化简所求的式子，弄清实际所求，或变化已知的式子，寻找已知与所求的联系，再求值．已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，34π，β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π4，且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝35，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫54π＋β＝－1213，求cos(α＋β)．分析：由已知条件要求cos(α＋β)，应注意到角之间的关系，α＋β＝⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α，可应用两角差的余弦公式求得．解析：由已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，34π得－α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－34π，－π4，∴π4－α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，0. 又cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝35，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝－45.由β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π4，得π4＋β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，π2，又∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫54π＋β＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π＋⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β＝－1213，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β＝1213，∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β＝513.由⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝α＋β，得 cos(α＋β)＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋βcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋β·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝513×35＋1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫－45＝－3365. ◎规律总结：给值求值的关键是找出已知式与欲求式之间的差异，一般可以适当变换已知式，求得另外函数式的值，以备应用，同时也要变换欲求式，便于将已知式求得的函数值代入，从而达到解题的目的．变式训练1．已知cos(α＋β)＝13，cos(α－β)＝15，求tan α·tan β 的值．解析：∵cos(α＋β)＝cos αcos β－sin αsin β＝13，①cos(α－β)＝cos αcos β＋sin αsin β＝15，②①＋②得cos αcos β＝415，②－①得sin αsin β＝－115，∴tan αtan β＝sin αsin βcos αcos β＝－115415＝－14.求sin 220°＋cos 280°＋3sin 20°cos 80°的值．解析：方法一 原式＝12(1－cos 40°)＋12(1＋cos 160°)＋32·(sin 100°－sin 60°) ＝1＋12(cos 160°－cos 40°)＋32sin 100°－34＝14－sin 100°sin 60°＋32sin 100° ＝14. 方法二 原式＝sin 220°＋cos 2(60°＋20°)＋3sin20°·cos(60°＋20°)＝sin 220°＋⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 20°－32sin 20°2＋3sin20°·⎝ ⎛ 12cos 20°⎭⎪⎫－32sin 20°＝14sin 220°＋14cos 220° ＝14. 方法三 令M ＝sin 220°＋cos 280°＋3sin 20°cos 80°，则其对偶式N ＝cos 220°＋sin 280°＋3cos 20°sin 80°.因为M ＋N ＝(sin 220°＋cos 220°)＋(cos 280°＋sin 280°)＋3·(sin 20°cos 80°＋cos 20°sin 80°)＝2＋3sin 100°，①M －N ＝(sin 220°－cos 220°)＋(cos 280°－sin 280°)＋3(sin20°cos 80°－cos 20°sin 80°)＝－cos 40°＋cos 160°－3sin 60°＝－2sin 100°sin 60°－32＝－3sin 100°－32， ②所以①＋②得2M ＝12，M ＝14，即sin 220°＋cos 280°＋3sin 20°cos 80°的值为14.◎规律总结：“给角求值”问题，一般所给出的角都是非特殊角，从表面上看是很难的，但仔细观察非特殊角与特殊角总有一定的关系，解题时，要认真观察，综合三角公式转化为特殊角并且清除非特殊角的三角函数而得解．变式训练2．求3tan 12°－3sin 12°·4cos 212°－2的值．解析：原式＝3tan 12°－32sin 12°cos 24°＝3tan 12°－3·2cos 12°2sin 12°·cos 12°·2cos 24°＝23sin 12°－6cos 12°sin 48°＝43sin 12°cos 60°－cos 12°sin 60°sin 48°＝－43sin 48°sin 48°＝－4 3.一元二次方程mx 2＋(2m －3)x ＋(m －2)＝0的两根为tan α，tan β.求tan(α＋β)的最小值．解析：∵mx 2＋(2m －3)x ＋m －2＝0有两根tan α，tan β，∴⎩⎨⎧Δ＝2m －32－4m m －2≥0，m ≠0.解得m ≤94且m ≠0.由一元二次方程的根与系数的关系得tan α＋tan β＝3－2m m ，tan α·tan β＝m －2m.∴tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan αtan β＝3－2mm1－m －2m＝3－2m 2＝32－m ≥32－94＝－34.故tan(α＋β)的最小值为－34.◎规律总结：数学问题解决的过程实质上是一个等价转化的过程，这一点务必引起高度重视．特别是综合题，条件的使用顺序和转化，以及知识之间的联系，在平时的训练中都要认真体会和总结．变式训练3．如下图，三个相同的正方形相接，试计算α＋β的大小．解析：本题的实质是已知tan α＝13，tan β＝12，且α，β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，求α＋β. 可通过求tan(α＋β)及(α＋β)的范围来求得α＋β. 由图可知：tan α＝13，tan β＝12且α，β均为锐角．∴tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan α·tan β＝13＋121－13×12＝1.而α＋β∈(0，π)，在(0，π)上正切值等于1的角只有π4，∴α＋β＝π4.规律总结：已知三角函数值求角，分三步进行：①先求角α＋β的某一三角函数值；②确定角所在范围(或区间)；③求角的值．三角函数式的化简是三角变换应用的一个重要方面，其基本思想方法是统一角，统一三角函数的名称．在具体实施过程中，应着重抓住“角”的统一．通过观察角、函数名、项的次数等，找到突破口，利用切化弦、升幂、降幂、逆用公式等手段将其化简．最后结果要求：(1)能求值尽量求值；(2)三角函数名称尽量少；(3)项数尽量少；(4)次数尽量低；(5)分母、根号下尽量不含三角函数．化简：tan 70°cos 10°·(3tan 20°－1)．分析：先化切为弦，再利用特殊角的特殊值进行转换．解析：tan 70°cos 10°· (3tan 20°－1)． ＝sin 70°cos 70°·cos 10°·⎝⎛⎭⎪⎫3·sin 20°cos 20°－1 ＝3cos 10°－cos 10°·sin 70°cos 70° ＝3cos 10°－cos 10°cos 20°2sin 10°cos 10°＝3sin 20°－cos 20°2sin 10°＝sin 20°cos 30°－cos 20°sin 30°sin 10°＝sin 20°－30°sin 10°＝－1.◎规律总结：在三角变换中，有时根据需要，可以将一特殊值还原成某一三角函数值，如：12＝sin π6＝cos π3；1＝tan π4＝sin π2＝2cos π4＝sin 2α＋cos 2α等，如果我们在解题时巧妙地加以运用，往往会出奇制胜．三角恒等式的证明主要有两种类型：绝对恒等式与条件恒等式． 证明绝对恒等式要根据等式两边的特征，采取化繁为简，左右归一，变更命题等方法，通过三角恒等变换，使等式的两边化异为同．条件恒等式的证明则要认真观察、比较已知条件与求证等式之间的联系，选择适当途径，常用代入法、消去法、两头凑法等．证明：tan 32x －tan x 2＝2sin xcos x ＋cos 2x.证明：左边＝sin 32xcos 32x －sin x2cosx 2＝sin 32x ·cos x 2－cos 32x ·sinx2cos 32x ·cosx 2＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x －x 212⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x ＋x 2＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x －x 2 ＝2sin x cos 2x ＋cos x＝右边．即等式成立．方法技巧：证明三角恒等式，一般是从左证右，从右证左，或是两边分头化简得同一结果．同时要注意“切割化弦”、“化异为同”基本原则的应用．变式训练4．已知tan(α＋β)＝2tan β.求证：3sin α＝sin(α＋2β)．证明：由已知tan(α＋β)＝2tan β可得sinα＋βcosα＋β＝2sin βcos β.∴sin(α＋β)cos β＝2cos(α＋β)sin β而sin(α＋2β)＝sin＝sin (α＋β)cos β＋cos(α＋β)sin β＝2cos(α＋β)sin β＋cos(α＋β)sin β＝3cos(α＋β)·sin β. 又sin α＝sin＝sin(α＋β)cos β－cos(α＋β)sin β＝cos(α＋β) sin β∴3sin α＝sin(α＋2β)．设函数f(x)＝a·b，其中向量a＝(2cos x,1)，b＝(cos x，3sin 2x )，x ∈R ，(1)若f (x )＝1－3且x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π3，求x .(2)若函数y ＝2sin 2x 的图象按向量c ＝(m ，n )⎝ ⎛⎭⎪⎫|m |<π2平移后得到函数y ＝f (x )的图象，求实数m ，n 的值．分析：本题主要考查平面向量的概念和计算、三角函数的恒等变换及其图象变换的基本技能，考查运算能力．解析：(1)依题设，f (x )＝2cos 2x ＋3sin 2x＝1＋2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.由1＋2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＝1－3，得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＝－32. ∵－π3≤x ≤π3，∴－π2≤2x ＋π6≤56π.∴2x ＋π6＝－π3，即x ＝－π4.(2)函数y ＝2sin 2x 的图象按向量c ＝(m ，n )平移后得到函数y ＝2sin ＋n 的图象，即函数y ＝f (x )的图象．由(1)得f (x )＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π12＋1，∵|m |<π2，∴m ＝－π12，n ＝1.◎规律总结：涉及三角函数性质的问题时，常通过三角变换将函数式f (x )化为y ＝A sin(ωx ＋φ)的形式，进而研究相关问题，一定要加强这种训练．向量与三角函数知识的交汇是近几年高考命题的热点，要充分体会向量的工具性作用．变式训练 5．已知向量a ＝(3cos x,2cos x )，b ＝(2sin x ，cos x )，定义函数f (x )＝a ·b .(1)求函数f (x )的最小正周期； (2)求函数f (x )的单调增区间．解析：(1)f (x )＝a ·b ＝23sin x cos x ＋2cos 2x ＝3sin 2x ＋cos 2x ＋1＝1＋2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.∴T ＝2π2＝π.(2)由2k π－π2≤2x ＋π6≤2k π＋π2，k ∈Z 得：k π－π3≤x ≤k π＋π6，k ∈Z ，∴f (x )的单调增区间为： ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π3，k π＋π6(k ∈Z)．.已知锐角三角形ABC 中，sin(A ＋B )＝35，sin(A －B )＝15.(1)求证：tan A ＝2tan B ； (2)设AB ＝3，求AB 边上的高．分析：本题要求能灵活运用两角和与差的有关三角函数公式来求证、求解，且对解三角形也有一定考查．(1)证明：∵sin(A ＋B )＝35，sin(A －B )＝15，∴⎩⎪⎨⎪⎧sin A cos B ＋cos A sin B ＝35，sin A cos B －cos A sin B ＝15⇒⎩⎪⎨⎪⎧sin A cos B ＝25，cos A sin B ＝15⇒tan A tan B＝2. ∴tan A ＝2tan B .(2)解析：∵π2<A ＋B <π，sin(A ＋B )＝35，∴tan(A ＋B )＝－34，即tan A ＋tan B 1－tan A tan B ＝－34.将tan A ＝2tan B 代入上式并整理得 2tan 2B －4tan B －1＝0，解得tan B ＝2±62，舍去负值，得tan B ＝2＋62.∴tan A ＝2tan B ＝2＋ 6.设AB 边上的高为CD .则AB ＝AD ＋DB ＝CD tan A ＋CD tan B ＝3CD2＋6.由AB ＝3，得CD ＝2＋ 6.所以AB 边上的高等于2＋6.◎规律总结：在三角函数的应用问题中，要根据问题的特点，恰当选择使用两角和(差)、倍角公式．同时，要注意数形结合、方程(组)、等价转化等数学思想的运用．变式训练6．已知角A ，B ，C 为△ABC 的三个内角，OM →＝(sin B ＋cos B ，cos C )，ON →＝(sin C ，sin B －cos B )，OM →·ON →＝－15.(1)求tan 2A 的值；(2)求2cos 2A2－3sin A －12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A ＋π4的值．解析：(1)∵OM→·ON →＝(sin B ＋cos B )sin C ＋cos C (sin B －cos B )＝sin(B ＋C )－cos(B ＋C )＝－15，∴sin A ＋cos A ＝－15，①两边平方整理得：2sin A cos A ＝－2425.②∴A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，由①，②解得：sin A ＝35，cos A ＝－45.∴tan A ＝－34，∴tan 2A ＝－247.(2)∵tan A ＝－34，∴2cos 2A2－3sin A －12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A ＋π4＝cos A －3sin Acos A ＋sin A＝1－3tan A 1＋tan A ＝1－3×⎝ ⎛⎭⎪⎫－341＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－34 ＝13.。
苏教版高中数学必修4第3章 三角恒等变换 全章复习讲义(含答案解析)
【变式1】化简：
（1） ；（2） ； （3）
【答案】（1）4（2）4（3）
【解析】
（1）原式= ；
（2）原式= ；
（3）原式=
= .
【变式2】若 ，且 ，则 ___________.
【答案】
【解析】由 ， ，得 ，
.
例7．已知 ， ，求 的值．
【思路点拨】先分析所求式 ,分子、分母均为已知条件中和差角的展开式的项．
【典型例题】
类型一：正用公式
例1．已知: ，求 的值.
【思路点拨】因为不知道角 所在的象限，所以要对 分别讨论求 的值．
【解析】由已知可求得 .
当 在第一象限而 在第二象限时，
.
当 在第一象限而 在第三象限时，
.
当 在第二象限而 在第二象限时，
.
当 在第二象限而 在第三象限时，
.
【总结升华】分类的原则是：（1）分类中的每一部分是相互独立的；（2）一次分类按一个标准；（3）分类讨论要逐级进行．掌握分类的方法，领会其实质，对于加深基础知识的理解，提高分析问题、解决问题的能力是十分重要的．
【解析】(1)
因 ,所以函数 的值域为
(2)因 在每个闭区间 上为增函数,故 在每个闭区间 上为增函数.
依题意知 对某个 成立,此时必有 ,于是
,解得 ,故 的最大值为 .
【变式2】已知向量 ,函数 的最大值为6.
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)将函数 的图象向左平移 个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的 倍,纵坐标不变,得到函数 的图象.求 在 上的值域.
【解析】法一： ,两边平方可得
是第二象限角,因此 ,
所以
法二:单位圆中函数线+估算,因为 是第二象限的角,又
高中数学 期中复习讲义—三角恒等变换 苏教版必修4
高一期中复习讲义—三角恒等变换（1）一．基础知识：（一）两角和与差公式()βαβαβαsin cos cos sin sin ±=± ()βαβαβαs i n s i n c o s c o s c o s =±()βαβαβαtan tan 1tan tan tan ±=±（二）倍角公式βααcos sin 22sin = ααα22tan 1tan 2tan -=ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=注：倍角公式揭示了具有倍数关系的两个角的三角函数的运算规律，可实现函数式的降幂的变化。
注：（1）两角和与差的三角函数公式能够解答的三类基本题型：求值题，化简题，证明题。
（2）对公式会“正用”，“逆用”，“变形使用”。
（3）掌握“角的演变”规律，如()()()αβαββαβαα-+=-++=,2（4）将公式和其它知识衔接起来使用。
二．基本题型：（一）三角函数的求值问题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 例1.（1）sin163sin 223sin 253sin 313︒︒+︒︒ （2）)310(tan 40sin 00-（3）tan20°+4sin20° （4）0cos 20cos100cos140++（5）(1tan 2)(1tan 43)+︒+︒ （6（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 例2.（1）已知tan(45)3θ︒+=，求2sin 22cos θθ-的值（2）已知5sin()413x π-=，0<x<4π，求)4cos(2cos x x +π的值。
数学苏教必修4教材梳理 33几个三角恒等式 含解析
疱丁巧解牛知识·巧学1.积化和差恒等式由于sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ，则不难得出sinαcosβ=21［sin(α+β)+sin(α-β)］.同理可得 cosαsinβ=21[sin(α+β)-sin(α-β)], cosαcosβ=21[cos(α+β)+cos(α-β)], sinαsinβ=-21[co s(α+β)-cos(α-β)], 这组等式称为三角函数积化和差公式，熟悉结构，不要求记忆，它的优点在于将“积式”化为“和差”，有利于简化计算.在告知公式前提下利用该组公式进行运算.记忆要诀 在积化和差公式的展开式右边的函数名称可简记为“同余弦，异正弦”，即当展开式为两个角的正弦积或余弦积时，展开式为两角和与差的余弦；当展开式为两角的正弦与余弦之积时，展开式为两角和与差的正弦.深化升华 积化和差公式实现了运算结构和角的转化，它将两个角的正余弦之积转化为这两个角和与差的正弦或余弦和差的形式.2.和差化积恒等式与万能公式若令α+β=θ,α-β=φ，则α=2ϕθ+，β=2ϕθ-，代入sinαcosβ =21[sin(α+β)+sin(α-β)]得 sin 2ϕθ+cos 2ϕθ-=21［sin(2ϕθ++2ϕθ-)+sin(2ϕθ+-2ϕθ-)］=21(sinθ+sinφ). ∴sinθ+sinφ=2sin 2ϕθ+cos 2ϕθ-. 同理，可得sinθ-sinφ=2cos 2ϕθ+sin 2ϕθ-， cosθ+cosφ=2cos 2ϕθ+cos 2ϕθ-， cosθ-cosφ=-2sin 2ϕθ+sin 2ϕθ-， 这组等式称为和差化积公式，其特点是同名的正(余)弦才能使用.辨析比较 和差化积公式也实现了运算结构与角的转化，只不过它是将两个角正弦和与差或余弦和与差的形式化为两角和差一半的正余弦积的形式，它与积化和差公式相辅相成，配合使用.3.万能代换公式 由于sinα=1sin α=2tan 12tan 22cos 2sin 2cos 2sin 2222αααααα+=+,cosα=2tan 12tan 12cos 2sin 2sin 2cos 1cos 222222ααααααα+-=+-=， tanα=ααcos sin =2tan 12tan 22sin 2cos 2cos 2sin 2222αααααα-=-, 即sinα=2tan 12tan 22αα+,cosα=2tan 12tan 122αα+-,tanα=2tan 12tan 22αα-. 上述三个公式统称为万能公式(不用记忆).这个公式的本质是用半角的正切表示正弦、余弦、正切即：f(tan 2α).所以利用它对三角式进行化简、求值、证明，可以使解题过程简洁.上述公式左右两边定义域发生了变化，由左向右定义域缩小.典题·热题例1 在△ABC 中，若sinBsinC=cos 22A ，则△ABC 是( )A.等边三角形B.等腰三角形C.不等边三角形D.直角三角形思路解析：由于sinBsinC=cos 22A ,A+B+C=π，所以有-21［cos(B+C)-cos(B-C)］=21(1+cosA)， -21［-cosA-cos(B-C)］=21(1+cosA). 所以cos(B-C)=1.又B 、C 为三角形内角，则必有B-C=0.故三角形为等腰三角形.答案：B妙解提示 本题也可以利用反代法，先验证等腰直角三角形，再验证正三角形即可得出正确结论.例2 计算sin69°-sin3°+sin39°-sin33°.思路分析：应用和差化积、两角和与差三角公式，二倍角公式，在解题时可尽可能地出现相同角或特殊角.解：原式=(sin69°+sin39°)-(sin33°+sin3°)=2sin54°cos15°-2sin18°cos15°=2cos15°(sin54°-sin18°)=2cos15°·2sin18°cos36°=2cos15°·︒︒︒︒18cos 36cos 18cos 18sin 2 =2cos15°·︒︒︒18cos 36cos 36sin =cos15°=cos(45°-30°)=426+.方法归纳 在利用和差化积公式求值时，要尽量出现两角和与差为特殊角或为相同角，以便于求值和提取公因式.例3 已知θθθθcos 3sin cos sin 2-+=-5，求3cos2θ+4sin2θ的值. 思路分析：本题应用万能公式和同角三角函数基本关系式.可先由已知得出tanα的值，再利用万能公式解题.解：∵θθθθcos 3sin cos sin 2-+=-5,∴cosθ≠0(否则2=-5). ∴3tan 1tan 2-+θθ=-5,解之，得tanθ=2. ∴原式=572122421)21(3tan 1tan 24tan 1)tan 1(3222222=+⨯⨯++-=+⨯=+-θθθθ. 方法归纳 利用万能公式对三角式进行化简、求值、证明，可以使解题过程简洁.本题就是一个具体的例子，本题还有一种方法，就是先求出tanθ的值，再将所求的式子用倍角公式化为关于θ的正、余弦二次齐次多项式的形式，再求解，但这种解法要比第一种解法复杂得多. 例4 求证：sin3αsin 3α+cos3αcos 3α=cos 32α.思路分析：由于等式的左边为单角和三倍角，而等式的右边为二倍角，则可考虑将单角和三倍角利用积化和差等式化为二倍角.证明：左边=(sin3αsinα)sin 2α+(cos3αcosα)cos 2α =-21(cos4α-cos2α)sin 2α+21(cos4α+cos2α)cos 2α =-21cos4αsin 2α+21cos2αsin 2α+21cos4αcos 2α+21cos2αcos 2α =21cos4αcos2α+21cos2α=21cos2α(cos4α+1)=21cos2α·2cos 22α=cos 32α=右边. ∴原式得证.深化升华 证明三角恒等式的方法，一般是由繁化简，可由左推右，也可以由右推左，也可以证明两边和同一个式子相等，不论是哪种方法，在证明前一定要仔细观察等式的结构，以选择适当的证明方法.例5 已知cosθ-cosφ=21，sinθ-sinφ=-31，求sin(θ+φ)的值. 思路分析：利用和差化积公式及倍角公式的应用.cosθ-cosφ=-2sin2ϕθ+sin 2ϕθ-和sinθ-sinφ=2cos 2ϕθ+sin 2ϕθ-，从而得出tan 2ϕθ+，进而求出sin(θ+φ)的值.解：∵cosθ-cosφ=21， ∴-2sin 2ϕθ+sin 2ϕθ-=21. ∵sinθ-sinφ=-31， ∴2cos 2ϕθ+sin 2ϕθ-=-31.∵sin 2ϕθ-≠0,∴-tan 2ϕθ+=-23.∴tan 2ϕθ+=23. ∴sin(θ+φ)=4912322tan 12tan 22+⨯=+++ϕθϕθ=1312. 方法归纳 利用和差化积公式，可以使解题过程简化.问题·探究交流讨论探究问题 在△ABC 中，三个内角分别为角A 、B 和C ，则由2sinB=sinA+sinC 能得到哪些结论？ 探究过程:学生甲：直接利用二倍角公式与和差化积公式可得2sin2C A +cos 2C A -=4sin 2B cos 2B ，而sin 2B =sin(2π-2C A +)=cos 2C A +，cos 2B =cos(2π-2C A +)=sin 2C A +，则可得cos 2C A -=2cos 2C A +. 学生乙：由cos 2C A -=2cos 2C A +,再利用两角和与差的三角公式，可得cos 2A cos 2B +sin 2A sin 2B =2(cos 2A cos 2B -sin 2A sin 2B )，即cos 2A cos 2B =3sin 2A sin 2B .而且还可以进一步得到tan 2A tan 2B =31. 学生丙：由cos 2C A -=2cos 2C A +及sin 2B =sin(2π-2C A +)=cos 2C A +，可得cos 2C A -=2sin 2B ，则2cos 2C A +·cos 2C A -=4sin 22B =cosA+cosC ，即4sin 22B =cosA+cosC. 学生丁：由cos 2C A -=2cos 2C A +可得sin 2B =21cos 2C A -≤21， 又由0＜2B ＜2π， 可得0＜2B ≤6π，所以0＜B≤3π. 探究结论：由已知条件可得如下结论： cos 2C A -=2cos 2C A +；cos 2A cos 2B =3sin 2A sin 2B ；tan 2A tan 2B =31；4sin 22B =cosA+cosC ；0＜B≤3π等.。
苏教版高中数学必修四几个三角恒等式文字素材(2)
高中苏教数学④3.3几个三角恒等式教材解读一、恒等式的推导本节主要学习和差化积公式、积化和差公式和万能代换公式等几个三角恒等式． （1）积化和差公式是在已学过的两角和与差的三角函数正、余弦公式的基础上，利用了“解方程组”的思想得到的，即由公式C αβ+与公式C αβ-相加或相减得到：1sin cos [sin()sin()]2αβαβαβ=-++1cos sin [sin()sin()]2αβαβαβ=+--1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=-++1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ=--+（2）在积化和差公式的基础上，利用“换元”思想可得到和差化积公式，即令αβθ+=，αβϕ-=，则2θϕα+=，2θϕβ-=，代入积化和差公式，得到：sin sin 2sincos 22θϕθϕθϕ+-+= sin sin 2cossin22θϕθϕθϕ+--= cos cos 2coscos22θϕθϕθϕ+-+=cos cos 2sinsin22θϕθϕθϕ+--=-（3）在二倍角的基础上，我们得到万能代换公式：22tan2sin 1tan2ααα=+；221tan 2cos 1tan2ααα-=+；22tan 2tan 1tan2ααα=-．二、公式的理解1．积化和差与和差化积公式中的“和差”与“积”，都是指三角函数间的关系，并不是指角的关系．2．只有系数绝对值相同的同名三角函数的和与差，才能直接应用和差化积公式化成积的形式．如：sin cos αβ+就不能直接化积，应先化成同名三角函数后，再用公式化成积的形式． 3．三角函数的和差化积，常因采用的途径不同，而导致结果在形式上有所差异，但只要没有运算错误，其结果实质上是一样的．如：πππsin cos sin sin 2sin cos 22424αβαβαβαβ-+⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 或πππsin cos cos cos 2cos cos 22442βααβαβαβ-+⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭．4．为了能把三角函数的和差化成积的形式，有时需要把某些特殊数值当作三角函数值，如：1πππcos cos cos 2sin sin 236262αααα⎛⎫⎛⎫-=-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭． 5．三角函数式和差化积的结果应是几个三角函数式的最简形式．如：22sin sin αβ-化为积的形式，若结果保留(sin sin )(sin sin )αβαβ+-或2sincos22αβαβ+-2cossin22αβαβ+-·的形式都不符合要求，最后结果应为sin()sin()αβαβ+-，即22sin sin sin()sin()αβαβαβ-=+-．6．万能代换公式用半角的正切表示了整角的任意三角函数，应用十分广泛，但计算较繁琐，使用时要注意其适用范围．三、恒等式的应用三角函数的积化和差与和差化积公式是三角恒等变形的一种基本手段．对于求三角函数值、化简三角函数式以及三角函数式的恒等变形等都有一定的作用．当和、积互化时，角度要重新组合，因此有可能产生特殊角，有可能产生消项或互约因式，从而有利于求值． 例 求2π4π7ππcoscos cos cos 15151515+--的值． 解：原式3ππ4π3π2coscos 2cos cos 15151515=- 3ππ4ππππ2cos cos cos 2cos 2sin sin 1515155106⎛⎫=-= ⎪⎝⎭πππ2sincos cos ππ101052sincos π105cos 10==ππ2π2sin cos sin1555ππ22cos 2cos1010===．从设定目标开始比塞尔是西撒哈拉沙漠中的一颗明珠，每年有数以万计的旅游者来到这儿．可是在肯·莱文发现它之前，这里还是一个封闭而落后的地方．这儿的人没有一个走出过大漠．据说不是他们不愿离开这块贫瘠的土地，而是尝试过很多次都没有走出去．肯·莱文当然不相信这种说法．他用手语向这儿的人问原因，结果每个人的回答都一样：从这儿无论向哪个方向走，最后都还是转回出发的地方．为了证实这种说法，他做了一次试验，从比塞尔村向北走，结果三天半就走了出来．比塞尔人为什么走不出来呢？肯·莱文非常纳闷，最后他只得雇一个比塞尔人，让他带路，看看到底是为什么．他们带了半个月的水，牵了两只骆驼，肯·莱文收起指南针等现代设备，只拄一根木棍跟在后面．十天过去了，他们走了大约八百英里的路程，第十一天的早晨，他们果然又回到了比塞尔．这一次肯·莱文终于明白了，比塞尔人之所以走不出大漠，是因为他们根本就不认识北斗星．在一望无际的沙漠里，一个人如果凭着感觉往前走，他会走出许多大小不一的圆圈，最后的足迹十有八九是一把卷尺的形状．比塞尔村处在浩瀚的沙漠中间，方圆上千公里没有一点参照物，若不认识北斗星又没有指南针，想走出沙漠，确实是不可能的．肯·莱文在离开比塞尔时，带了一位叫阿古特尔的青年，就是上次和他合作的人．他告诉这个青年，只要你白天休息，夜晚朝着北面那颗星走，就能走出沙漠．阿古特尔照着去做，三天之后果然来到了大漠的边缘．阿古特尔因此成为比塞尔的开拓者，他的铜像被竖在小城的中央．铜像的底座上刻着一行字：新生活是从选定方向开始的．编者有感：新生活是从选定方向开始的，无论我们以前错过了多少机会，蹉跎了多少光阴，我们真正的人生之旅，是从设定目标的那一天开始的，以前的日子，只不过是在绕圈子而已．。