两角和与差的正弦、余弦与正切公式
(完整版)两角和与差的正弦、余弦、正切公式及变形
两角和与差的正弦、余弦、正切公式及变形1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)公式①cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β(C (α-β)) ②cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β(C (α+β)) ③sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β(S (α-β)) ④sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β(S (α+β)) ⑤tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β(T (α-β))⑥tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T (α+β))(2)公式变形①tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β). ②tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β). 2.二倍角公式 (1)公式①sin 2α=2sin_αcos_α,②cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α, ③tan 2α=2tan α1-tan 2α.(2)公式变形①cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2;②1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin )4(πα±.3.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (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)=sin α+sin β成立.(√) (3)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小不确定.(×)(4)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.(×)(5)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.(×) (6)存在角α,使得sin 2α=2sin α成立.(√) (7)若α+β=π4,则(1+tan α)(1+tan β)=2.(√)(8)不存在实数α,β,使得cos(α+β)=sin α+cos β.(×) (9)存在实数α,使tan 2α=2tan α.(√) (10)y =1-2cos 2x 的x 无意义.(×)考点一 三角函数式的给角求值命题点1.已知非特殊角求函数式的值2.已知含参数的角化简函数或求值[例1] (1)求值:1+cos 20°2sin 20°-sin 10°)5tan 5tan 1(0-; 解:原式=2cos 210°2×2sin 10°cos 10°-sin 10°)5cos 5sin 5sin 5cos (0000- =cos 10°2sin 10°-sin 10°·cos 25°-sin 25°sin 5°cos 5°=cos 10°2sin 10°-sin 10°·cos 10°12sin 10°=cos 10°2sin 10°-2cos 10°=cos 10°-2sin 20°2sin 10°=cos 10°-2sin (30°-10°)2sin 10°=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°2sin 10°=3sin 10°2sin 10°=32. (2)化简:sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β-12cos 2α·cos 2β. 解:法一:(复角→单角,从“角”入手)原式=sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β-12·(2cos 2α-1)·(2cos 2β-1) =sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β-12·(4cos 2α·cos 2β-2cos 2α-2cos 2β+1)=sin 2α·sin 2β-cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β-12 =sin 2α·sin 2β+cos 2α·sin 2β+cos 2β-12 =sin 2β+cos 2β-12=1-12=12. 法二:(从“名”入手,异名化同名)原式=sin 2α·sin 2β+(1-sin 2α)·cos 2β-12cos 2α·cos 2β=cos 2β-sin 2α(cos 2β-sin 2β)-12cos 2α·cos 2β=cos 2β-sin 2α·cos 2β-12cos 2α·cos 2β=cos 2β-cos 2β·)2cos 21(sin 2αα+=1+cos 2β2-cos 2β·⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin 2α+12(1-2sin 2α) =1+cos 2β2-12cos 2β=12.法三:(从“幂”入手,利用降幂公式先降次) 原式=1-cos 2α2·1-cos 2β2+1+cos 2α2·1+cos 2β2-12cos 2α·cos 2β =14(1+cos 2α·cos 2β-cos 2α-cos 2β)+14(1+cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β)-12·cos 2α·cos 2β=12.[方法引航] 给角求值问题往往给出的角是非特殊角,求值时要注意:(1)观察角,分析角之间的差异,巧用诱导公式或拆分.(2)观察名,尽可能使函数统一名称.(3)观察结构,利用公式,整体化简.1.求值sin 50°(1+3tan 10°).解:sin 50°(1+3tan 10°)=sin 50°(1+tan 60°·tan 10°) =sin 50°·cos 60°cos 10°+sin 60°sin 10°cos 60°cos 10°=sin 50°·cos (60°-10°)cos 60°cos 10°=2sin 50°cos 50°cos 10°=sin 100°cos 10°=cos 10°cos 10°=1.2.在△ABC 中,已知三个内角A ,B ,C 成等差数列,则tan A 2+tan C 2+3tan A 2tan C2的值为________.解析:因为三个内角A ,B ,C 成等差数列,且A +B +C =π, 所以A +C =2π3,A +C 2=π3,tan A +C 2=3, 所以tan A 2+tan C 2+3tan A 2tan C2 =tan )22(C A +)2tan 2tan 1(CA -+3tan A 2tan C 2 =3)2tan 2tan1(CA -+3tan A 2tan C 2= 3. 考点二 三角函数式的给值求值[例2] (1)(2016·高考全国丙卷)若tan θ=-13,则cos 2θ=( ) A .-45 B .-15 C.15 D.45解析:法一:cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ=45.故选D. 法二:由tan θ=-13,可得sin θ=±110,因而cos 2θ=1-2sin 2θ=45.答案:D(2)已知tan )4(πα+=12,且-π2<α<0,则)4cos(2sin sin 22πααα-+等于( )A .-255B .-3510C .-31010 D.255 解析:由tan )4(πα+=tan α+11-tan α=12,得tan α=-13.又-π2<α<0,所以sin α=-1010. 故)4cos(2sin sin 22πααα-+=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)=22sin α=-255.答案:A(3)已知α∈)2,0(π,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则12cos 2sin )4sin(+++ααπα=________.解析:2sin 2α-sin αcos α-3cos 2α=0则(2sin α-3cos α)(sin α+cos α)=0, 由于α∈)2,0(π,sin α+cos α≠0, 则2sin α=3cos α.又sin 2α+cos 2α=1,∴cos α=213, ∴12cos 2sin )4sin(+++ααπα=22(sin α+cos α)(sin α+cos α)2+(-sin 2α+cos 2α)=268.答案:268[方法引航] 三角函数的给值求值,关键是把待求角用已知角表示:(1)已知角为两个时,待求角一般表示为已知角的和或差.(2)已知角为一个时,待求角一般与已知角成“倍”的关系或“互余互补”的关系.(3)已知三角函数时,先化简三角函数式,再利用整体代入求值.1.在本例(1)中,已知条件不变,求tan )6(θπ+的值.解:tan )6(θπ+=tan π6+tan θ1-tan π6tan θ=33-131+33×13=53-613.2.在本例(1)中,已知条件不变,求2sin 2θ-sin θcos θ-3cos 2θ的值. 解:原式=2sin 2θ-sin θcos θ-3cos 2θsin 2θ+cos 2θ=2tan 2θ-tan θ-3tan 2θ+1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-132+13-3⎝ ⎛⎭⎪⎫-132+1=-115.3.已知cos )2(απ-+sin )32(απ-=235,则cos )32(πα+=________.解析:由cos )2(απ-+sin )32(απ-=235,得sin α+sin 2π3cos α-cos 23πsin α=235∴32sin α+32cos α=235, 即3sin )6(πα+=235,∴sin )6(πα+=25,因此cos )32(πα+=1-2sin 2)6(πα+=1-2×2)52(=1725.答案:1725考点三 已知三角函数式的值求角[例3] (1)已知cos α=17,cos(α-β)=1314,0<β<α<π2,则β=________. 解析:∵cos α=17,0<α<π2.∴sin α=437.又cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2.∴0<α-β<π2,则sin(α-β)=3314. 则cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=497×14=12,由于0<β<π2,所以β=π3.答案:π3(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,则2α-β的值为________.解析:∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0,∴0<α<π2.又∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2)31(1312-⨯=34>0,∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34×17=1. ∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-34π. 答案:-34π[方法引航] 1.解决给值求角问题应遵循的原则 (1)已知正切函数值,选正切函数.(2)已知正、余弦函数值,选正弦函数或余弦函数,且①若角的范围是)2,0(π,选正、余弦皆可;②若角的范围是(0,π),选余弦较好;③若角的范围是)2,2(ππ-,选正弦较好. 2.解给值求角问题的一般步骤 (1)求角的某一个三角函数值. (2)确定角的范围.(3)根据角的范围写出所求的角.1.设α,β为钝角,且sin α=55,cos β=-31010,则α+β的值为( ) A.3π4 B.5π4 C.7π4 D.5π4或7π4 解析:选C.∵α,β为钝角,sin α=55,cos β=-31010, ∴cos α=-255,sin β=1010,∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=22>0.又α+β∈(π,2π),∴α+β∈)2,23(ππ,∴α+β=7π4. 2.已知tan α=-13,cos β=55,α∈),2(ππ,β∈)2,0(π,求tan(α+β)的值,并求出α+β的值.解:由cos β=55,β∈)2,0(π,得sin β=255,tan β=2.∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-13+21+23=1. ∵α∈),2(ππ,β∈)2,0(π,∴π2<α+β<3π2,∴α+β=5π4.[方法探究]三角恒等变换在化简、求值、证明中的综合应用三角恒等变换要重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.[典例] 某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数: (1)sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°; (2)sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°; (3)sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°; (4)sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos 48°; (5)sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos 55°.(Ⅰ)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(Ⅱ)根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论. [解] (Ⅰ)选择(2)式,计算如下:sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°=1-12sin 30°=1-14=34. (Ⅱ)法一:三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34. 证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=sin 2α+34cos 2α+32sin αcos α+14sin 2α-32sin α·cos α-12sin 2α=34sin 2α+34cos 2α=34.法二:三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34. 证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=1-cos 2α2+1+cos (60°-2α)2-sin α(cos 30°cos α+sin30°sin α)=12-12cos 2α+12+12(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)-32sin αcos α-12sin 2α=12-12cos 2α+12+14cos 2α+34sin 2α-34sin 2α-14(1-cos 2α)=1-14cos 2α-14+14cos 2α=34.[高考真题体验]1.(2016·高考全国甲卷)若cos )4(απ-=35,则sin 2α=( )A.725B.15 C .-15 D .-725解析:选D.因为cos )4(απ-=cos π4cos α+sin π4sin α=22(sin α+cos α)=35,所以sin α+cos α=325,所以1+sin 2α=1825,所以sin 2α=-725,故选D. 2.(2016·高考全国丙卷)若tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=( ) A.6425 B.4825 C .1 D.1625 解析:选A.法一:由tan α=sin αcos α=34,cos 2α+sin 2α=1,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=35cos α=45或⎩⎪⎨⎪⎧sin α=-35cos α=-45,则sin 2α=2sin αcos α=2425,则cos 2α+2sin 2α=1625+4825=6425. 法二:cos 2α+2sin 2α=cos 2α+4sin αcos αcos 2α+sin 2α=1+4tan α1+tan 2α=1+31+916=6425. 3.(2015·高考课标全国卷Ⅰ)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32 B.32C .-12 D.12解析:选D.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin 30°=12.4.(2014·高考课标全国卷Ⅰ)设α∈)2,0(π,β∈)2,0(π,且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .2α-β=π2C .3α+β=π2D .2α+β=π2解析:选 B.由条件得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α(1+sin β),sin(α-β)=cos α=sin )2(απ-,因为-π2<α-β<π2,0<π2-α<π2,所以α-β=π2-α,所以2α-β=π2,故选B.5.(2015·高考四川卷)已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________. 解析:由sin α+2cos α=0,得tan α=-2.所以2sin αcos α-cos 2α=2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan α-1tan 2α+1=-4-14+1=-1.答案:-16.(2016·高考四川卷)cos 2π8-sin 2π8=________.解析:由二倍角公式,得cos 2π8-sin 2π8=cos )82(π⨯=22.答案:22课时规范训练 A 组 基础演练1.tan 15°+1tan 15°=( )A .2B .2+3C .4 D.433 解析:选C.法一:tan 15°+1tan 15°=sin 15°cos 15°+cos 15°sin 15° =1cos 15°sin 15°=2sin 30°=4.法二:tan 15°+1tan 15°=1-cos 30°sin 30°+1sin 30°1+cos 30°=1-cos 30°sin 30°+1+cos 30°sin 30°=2sin 30°=4.2.2cos 10°-sin 20°sin 70°的值是( ) A.12 B.32 C. 3 D. 2解析:选C.原式=2cos (30°-20°)-sin 20°sin 70°=2(cos 30°·cos 20°+sin 30°·sin 20°)-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3.3.已知θ∈(0,π),且sin )4(πθ-=210,则tan 2θ=( ) A.43 B.34 C .-247 D.247解析:选C.由sin )4(πθ-=210,得22(sin θ-cos θ)=210,所以sin θ-cos θ=15. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ-cos θ=15sin 2θ+cos 2θ=1,得⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ=45cos θ=35或⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ=-35cos θ=-45.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ=-35cos θ=-45不合题意,舍去,所以tan θ=43,所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=2×431-⎝ ⎛⎭⎪⎫432=-247,故选C. 4.若θ∈]2,4[ππ,sin 2θ=378,则sin θ等于( ) A.35 B.45 C.74 D.34解析:选D.由sin 2θ=387和sin 2θ+cos 2θ=1得(sin θ+cos θ)2=378+1=2)473(+,又θ∈]2,4[ππ,∴sin θ+cos θ=3+74. 同理,sin θ-cos θ=3-74,∴sin θ=34.5.已知sin 2(α+γ)=n sin 2β,则tan (α+β+γ)tan (α-β+γ)的值为( ) A.n -1n +1 B.n n +1 C.n n -1 D.n +1n -1解析:选D.由已知可得sin[(α+β+γ)+(α-β+γ)]=n sin[(α+β+γ)-(α-β+γ)],则sin(α+β+γ)·cos(α-β+γ)+cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)=n [sin(α+β+γ)cos(α-β+γ)-cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)],即(n +1)cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)=(n -1)sin(α+β+γ)cos(α-β+γ),所以tan (α+β+γ)tan (α-β+γ)=n +1n -1,故选D. 6.若sin )2(θπ+=35,则cos 2θ=________. 解析:∵sin )2(θπ+=cos θ=35,∴cos 2θ=2cos 2θ-1=2×2)53(-1=-725. 答案:-7257.若点P (cos α,sin α)在直线y =-2x 上,则sin 2α+2cos 2α=________.解析:∵点P (cos α,sin α)在直线y =-2x 上∴sin α=-2cos α,于是sin 2α+2cos 2α=2sin αcos α+2(2cos 2α-1)=-4cos 2α+4cos 2α-2=-2.答案:-28.设sin 2α=-sin α,α∈),2(ππ,则tan 2α的值是________. 解析:∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.∵α∈),2(ππ,sin α≠0,∴cos α=-12.又∵α∈),2(ππ,∴α=23π, ∴tan 2α=tan 43π=tan )3(ππ+=tan π3= 3. 答案: 39.化简:(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ(0<θ<π). 解:由θ∈(0,π),得0<θ2<π2,∴cos θ2>0, ∴2+2cos θ=4cos 2θ2=2cos θ2.又(1+sin θ+cos θ))2cos 2(sin θθ-=)2cos 2)(sin 2cos 22cos 2sin 2(2θθθθθ-+ =2cos θ2)2cos 2(sin 22θθ- =-2cos θ2cos θ.故原式=-2cos θ2cos θ2cos θ2=-cos θ. 10.已知α∈),2(ππ,且sin α2+cos α2=62. (1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈),2(ππ,求cos β的值. 解:(1)因为sin α2+cos α2=62,两边同时平方,得sin α=12.又π2<α<π,所以cos α=-32.(2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π<-β<-π2,故-π2<α-β<π2.又sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45.cos β=cos[α-(α-β)=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=-32×45+12×)53(-=-43+310. B 组 能力突破 1.已知sin α+cos α=22,则1-2sin 2)4(απ-=( )A.12B.32 C .-12 D .-32解析:选C.由sin α+cos α=22,得1+2sin αcos α=12,∴sin 2α=-12.因此1-2sin 2)4(απ-=cos2)4(απ-=sin 2α=-12. 2.已知f (x )=2tan x -2sin 2x 2-1sin x 2cos x 2,则f )12(π的值为( )A .43 B.833 C .4 D .8解析:选D.∵f (x )=2)sin cos cos sin (2)sin cos (tan xx x x x x x +⨯=+=2×1cos x ·sin x =4sin 2x , ∴f )12(π=4sin π6=8. 3.已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于( )A.5π12B.π3C.π4D.π6解析:选C.∵α、β均为锐角,∴-π2<α-β<π2.又sin(α-β)=-1010,∴cos(α-β)=31010.又sin α=55,∴cos α=255,∴sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=55×31010-255×)1010(-=22. ∴β=π4.4.若tan α=lg(10a ),tan β=lg 1a ,且α+β=π4,则实数a 的值为________.解析:tan α+tan β=lg(10a )+lg 1a =lg 10=1,∵α+β=π4,所以tan π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=11-tan αtan β, ∴tan αtan β=0,则有tan α=lg(10a )=0或tan β=lg 1a =0.所以10a =1或1a =1,即a =110或1.答案:110或15.已知tan(π+α)=-13,tan(α+β)=ααααπ2sincos10cos4)2(2sin22-+-.(1)求tan(α+β)的值;(2)求tan β的值.解:(1)∵tan(π+α)=-13,∴tan α=-13.∵tan(α+β)=ααααπ2sincos10cos4)2(2sin22-+-=sin 2α+4cos2α10cos2α-sin 2α=2sin αcos α+4cos2α10cos2α-2sin αcos α=2cosα(sin α+2cos α)2cos α(5cos α-sin α)=sin α+2cos α5cos α-sin α=tan α+25-tan α=-13+25-⎝⎛⎭⎪⎫-13=516.(2)tan β=tan[(α+β)-α]=tan(α+β)-tan α1+tan(α+β)tan α=516+131-516×13=3143.。
两角和与差的正弦,余弦,正切公式
两角和与差的正弦,余弦,正切公式1. 两角和与差的正、余弦公式βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+ sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-习题:31.cos ,(,),sin()523ππθθπθ=-∈+已知求的值。
1232.sin ,(),cos()1326ππθθπθ=-∈+已知,求的值。
3.求值(1)sin 75cos105sin105sin15︒︒-︒︒ (2)cos68cos 22sin 68sin 22︒︒-︒︒(3)cos84sin 24sin84cos24︒︒-︒︒ (4)sin 24sin36cos24cos36︒︒-︒︒ (5)sin 20cos110cos160sin 70︒︒+︒︒(6)sin80cos70sin10cos20︒︒+︒︒4. sin 2sin3cos2cos3, ()x x x x x ==若则A.10πB.6πC. 5πD.4π5. 已知510sin ,sin ,510αβ==且,αβ为锐角,则αβ+为( ) ()4A π ()4B π或34π ()34C π()D 非以上答案1116.714αβααββ已知,都是锐角,cos =,cos(+)=-求cos 的值。
7. 已知432παβπ<<<,1312)cos(=-βα,53)sin(-=+βα,求sin2α的值.8. 已知,2tan ,1)tan(==+ββα求αtan 的值 9.已知tan()3,tan()3αβαβ+=-=,tan 2α则的值是( )A.34-B. -1C. 2D. 3410. 已知,2)tan(,3)tan(=-=+βαβα求βα2tan ,2tan 的值. 11.求值(1)30tan 15tan 30tan 15tan ++ (2)tan10tan503tan10tan50++(3)tan 70tan 25tan 70tan 25--(4)tan20°tan30°+tan30°tan40°+tan40°tan20 12. 设0)4tan(tan 2=++-q px x 是方程和θπθ的两个根,则p 、q 之间的关系是A .p+q+1=0B .p -q+1=0C .p+q -1=0D .p -q -1=0判断三角形的形状:1.在△ABC 中,已知2sinAcosB =sinC ,则△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 .正三角形2.在ABC ∆中,若3tan =C , 且()B B B A sin 120cos cos sin 0-=,则ABC ∆的形状是A. 等腰三角形B.等腰但非直角三角形C. 等腰直角三角形 D . 等边三角形3.若A B ,为锐角三角形的两个锐角,则tan tan A B 的值A.不大于1B.小于1C.等于1D.大于14. 已知三角形ABC 中,有关系式cos B cos Ctan A=sin C sinB--成立,则三角形ABC 一定为( )A. 等腰三角形B. A =︒60的三角形C. 等腰三角形或A =︒60的三角形D. 不能确定5.在△ABC 中,33tan tan tan =++C B A ,C A B tan tan tan 2⋅= ,则∠B=辅助角公式1.化简13(1)cos sin 22x x-(2)3sin cos x x +(3)2(sin cos )x x -(4)2c o s 6s i nx x - 212cos312sinππ-3. 等式sin α+3cos α=4m -64-m有意义,则m 的取值范围是A .(-1,73)B .[-1,73]C .[-1,73]D .[―73,―1] 4. 若函数()(13tan )cos f x x x =+,02x π≤<,则()f x 的最大值为A .1B .2C .31+D .32+ 5.求值:(1)sin50(13tan10)+(2) 131080sin sin -综合习题:1.(1).75cos 75sin 75cos 75sin )2(;70sin 20sin 10cos 2︒-︒︒+︒︒︒-︒2. 若()1cos 3A B -=, 则()()22cos cos sin sin B A B A +++的值是( )A. 83- B . 83 C. 73 D. 533. 如果sin()sin()m n αβαβ+=-,那么tan tan βα等于( )A.m n m n -+ B.m nm n+- C.n mn m-+ D.n mn m+-4. 计算:oo o oo o 80cos 15cos 25sin 10sin 15sin 65sin -+的值为_______.5. 已知c o s ()s i n ()αβαβ-=--=219223,,并且παπβπ20<<<<,,试求cosαβ+2之值。
两角和与差的正弦、余弦正切公式
两角和与差的正弦、余弦正切公式两角和与差公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinBcos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =Atan 12tanA 2- Sin2A=2SinA•CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A半角公式 sin(2A )=2cos 1A -cos(2A )=2cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- tan(2A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + cot(2A )=A A cos 1cos 1-+ 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2b a - cosa+cosb = 2cos2b a +cos 2b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2b a - tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB积化和差 sinasinb = -21[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = 21[cos(a+b)+cos(a-b)] sinacosb =21[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = 21[sin(a+b)-sin(a-b)] 其它公式 a•sina+b•cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc=ab ] 熟记并理解各公式,并能熟练的运用各公式在具体题型中的运用。
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
的两个根为tan , tan , 求 tan( )的值.
小
结
S ( ) 以 代 S ( ) C ( ) C ( )
相除 相除
T( )
以 代
T( )
公式的特点:
(1)公式中, 、 、 、 的取值要使正切值有意义;
tan tan (2)注意公式的变形运用.如公式 : tan( ) , 1 tan tan 可以变形为 : tan tan tan( )(1 tan tan )
( )
( )
)
注:(1)α,β任意;从s开头,sccs,中间不变号.
(2)抓住公式的结构特征, 能灵活运用;
探究: 如何推导tan( ) ?
sin( ) tan( ) cos( )
(这里有什么要求?)
k (k Z ) 2
(4) sin(A B ) cos B cos(A B ) sinB ? (5) sin( 36 ) cos(54 ) cos(36 ) sin( 54 ) ?
(6) sin70 cos 25 sin20 sin25 ?
sin cos cos sin cos cos sin sin sin cos cos sin cos cos cos cos cos cos sin sin cos cos cos cos tan tan 1 tan tan
例5.求值: (1 tan1 )(1 tan2 )(1 tan44 )
两角和与差的正弦、余弦和正切公式
§4.3 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 考试要求 1.会推导两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用. 知识梳理1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式(1)公式C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β; (2)公式C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(3)公式S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β;(4)公式S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β;(5)公式T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β; (6)公式T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β. 2.辅助角公式a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2. 知识拓展两角和与差的公式的常用变形:(1)sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β.(2)cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β.(3)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).tan αtan β=1-tan α+tan βtan (α+β)=tan α-tan βtan (α-β)-1. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( √ )(2)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小不确定.( × )(3)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( × )(4)32sin α+12cos α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π3.( × ) 教材改编题1.若cos α=-45,α是第三象限角,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4等于( ) A .-210 B.210C .-7210 D.7210答案 C解析 ∵α是第三象限角,∴sin α=-1-cos 2α=-35, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=sin αcos π4+cos αsin π4=-35×22+⎝⎛⎭⎫-45×22=-7210. 2.计算:sin 108°cos 42°-cos 72°sin 42°= . 答案 12解析 原式=sin(180°-72°)cos 42°-cos 72°sin 42°=sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=sin(72°-42°)=sin 30°=12. 3.若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β= . 答案 17解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=12-131+12×13=17.题型一 两角和与差的三角函数公式例1 (1)(2022·包头模拟)已知cos α+cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=1,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π6等于() A.13 B.12C.22D.33 答案 D解析 ∵cos α+cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=1,∴cos α+12cos α+32sin α=32cos α+32sin α=3⎝⎛⎭⎫32cos α+12sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=1,∴cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=33.(2)化简:①sin x +3cos x = .答案 2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3解析 sin x +3cos x =2⎝⎛⎭⎫12sin x +32cos x=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. ②24sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +64cos ⎝⎛⎭⎫π4-x = .答案 22sin ⎝⎛⎭⎫7π12-x解析 原式=22⎣⎡⎦⎤12sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +32cos ⎝⎛⎭⎫π4-x=22sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +π3 =22sin ⎝⎛⎭⎫7π12-x . 教师备选1.(2020·全国Ⅲ)已知sin θ+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=1,则sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6等于( ) A.12 B.33 C.23 D.22答案 B解析 因为sin θ+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6-π6+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π6sin π6+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎫θ+π6sin π6=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6=3sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=1. 所以sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=33. 2.已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan(π-β)=12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211 B.211 C.112 D .-112答案 A解析 ∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45,tan α=-34, 又tan(π-β)=12, ∴tan β=-12, ∴tan(α-β)=tan α-tan β1+tan α·tan β=-34+121+⎝⎛⎭⎫-34×⎝⎛⎭⎫-12=-211. 思维升华 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.跟踪训练1 (1)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的最小值为( ) A. 2B .-2C .- 2 D. 3答案 C解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4 =sin 2x cos π4+cos 2x sin π4+sin 2x cos π4-cos 2x sin π4=2sin 2x . ∴y 的最小值为- 2.(2)已知cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=3cos α,tan β=33,则tan(α+β)= . 答案 -33 解析 因为cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=32cos α-12sin α=3cos α,所以-sin α=3cos α,故tan α=-3, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3+331+3×33 =-2332=-33.题型二 两角和与差的三角函数公式的逆用与变形例2 (1)(多选)已知α,β,γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,则下列说法正确的是( ) A .cos(β-α)=12B .cos(β-α)=13C .β-α=-π3D .β-α=π3答案 AD解析 由题意知,sin γ=sin β-sin α,cos γ=cos α-cos β,将两式分别平方后相加,得1=(sin β-sin α)2+(cos α-cos β)2=2-2(sin βsin α+cos βcos α),∴cos(β-α)=12,即选项A 正确,B 错误;∵γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin γ=sin β-sin α>0,∴β>α,而α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴0<β-α<π2,∴β-α=π3,即选项D 正确,C 错误.(2)在△ABC 中,C =120°,tan A +tan B =233,则tan A tan B 的值为( )A.14 B.13C.12 D.53答案 B解析 ∵C =120°,∴tan C =- 3.∵A +B =π-C ,∴tan(A +B )=-tan C .∴tan(A +B )=3,tan A +tan B =3(1-tan A tan B ),又∵tan A +tan B =233,∴tan A tan B =13.延伸探究 若将本例(2)的条件改为tan A tan B =tan A +tan B +1,则C 等于() A .45° B .135°C .150°D .30°答案 A解析 在△ABC 中,因为tan A tan B =tan A +tan B +1, 所以tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B =-1=-tan C , 所以tan C =1,所以C =45°.教师备选1.若α+β=-3π4,则(1+tan α)(1+tan β)= . 答案 2解析 tan ⎝⎛⎭⎫-3π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1,所以1-tan αtan β=tan α+tan β, 所以1+tan α+tan β+tan αtan β=2,即(1+tan α)·(1+tan β)=2.2.已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)= .答案 -12解析 ∵sin α+cos β=1,①cos α+sin β=0,②∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12, ∴sin(α+β)=-12. 思维升华 运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,增强从正向思维向逆向思维转化的能力. 跟踪训练2 (1)设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b答案 D 解析 由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°) =22sin 56°-22cos 56° =sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x 在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递增, 所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b .(2)(1+tan 20°)(1+tan 21°)(1+tan 24°)(1+tan 25°)= .答案 4解析 (1+tan 20°)(1+tan 25°)=1+tan 20°+tan 25°+tan 20°tan 25°=1+tan(20°+25°)(1-tan 20°tan 25°)+tan 20°tan 25°=2,同理可得(1+tan 21°)(1+tan 24°)=2,所以原式=4. 题型三 角的变换问题例3 (1)已知α,β∈⎝⎛⎭⎫π3,5π6,若sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,cos ⎝⎛⎭⎫β-5π6=513,则sin(α-β)的值为( ) A.1665B.3365C.5665D.6365答案 A解析 由题意可得α+π6∈⎝⎛⎭⎫π2,π, β-5π6∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=-35, sin ⎝⎛⎭⎫β-5π6=-1213, 所以sin(α-β)=-sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π6-⎝⎛⎭⎫β-5π6 =-45×513+⎝⎛⎭⎫-35×⎝⎛⎭⎫-1213 =1665. (2)(2022·青岛模拟)若tan(α+2β)=2,tan β=-3,则tan(α+β)= ,tan α= .答案 -1 12解析 ∵tan(α+2β)=2,tan β=-3,∴tan(α+β)=tan(α+2β-β)=tan (α+2β)-tan β1+tan (α+2β)tan β=2-(-3)1+2×(-3) =-1.tan α=tan(α+β-β)=-1-(-3)1+(-1)×(-3)=12.教师备选(2022·华中师范大学第一附属中学月考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55. (1)求cos 2α的值;(2)求tan(α-β)的值.解 (1)因为tan α=43, tan α=sin αcos α, 所以sin α=43cos α. 因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925, 因此,cos 2α=2cos 2α-1=-725. (2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π).又因为cos(α+β)=-55, 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255, 因此tan(α+β)=-2. 因为tan α=43, 所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247, 因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β) =-211. 思维升华 常用的拆角、配角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β=(α-β)+β;β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β);α-β=(α-γ)+(γ-β);15°=45°-30°;π4+α=π2-⎝⎛⎭⎫π4-α等.跟踪训练3 (1)已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则β= . 答案 π4 解析 因为α,β均为锐角, 所以-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010, 所以cos(α-β)=31010. 又sin α=55, 所以cos α=255, 所以sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=55×31010-255×⎝⎛⎭⎫-1010=22. 所以β=π4. (2)已知0<α<π2<β<π,tan α=43,cos(β-α)=210,则sin α= ,cos β= . 答案 45 -22解析 因为0<α<π2,且tan α=43, 所以sin α=45,cos α=35, 由0<α<π2<β<π, 则0<β-α<π,又因为cos(β-α)=210, 则sin(β-α)=7210, 所以cos β=cos[(β-α)+α]=cos(β-α)cos α-sin(β-α)sin α =210×35-7210×45=-22. 课时精练1.(2022·北京模拟)tan 105°等于( )A .2- 3B .-2- 3C.3-2 D .- 3答案 B解析 tan 105°=tan(60°+45°)=tan 60°+tan 45°1-tan 60°·tan 45°=3+11-3=(3+1)2(1-3)(1+3)=4+23-2=-2- 3.2.已知点P (x ,22)是角α终边上一点,且cos α=-13,则cos ⎝⎛⎭⎫π6+α等于() A .-3+226 B.3+226C.3-226D.22-36答案 A解析 因为点P (x ,22)是角α终边上一点,则有cos α=x x 2+(22)2=x x 2+8,而cos α=-13,于是得x x 2+8=-13,解得x =-1,则sin α=22x 2+8=223,因此,cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=cos π6cos α-sin π6sin α=32×⎝⎛⎭⎫-13-12×223=-3+226,所以cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=-3+226.3.sin 10°1-3tan 10°等于( )A .1 B.14C.12 D.32 答案 B解析 sin 10°1-3tan 10°=sin 10°cos 10°cos 10°-3sin 10° =2sin 10°cos 10°4⎝⎛⎭⎫12cos 10°-32sin 10°=sin 20°4sin (30°-10°)=14.4.已知锐角α,β满足sin α=55,cos β=31010,则α+β等于() A.3π4 B.π4或3π4C.π4 D .2k π+π4(k ∈Z )答案 C解析 由sin α=55,cos β=31010, 且α,β为锐角,可知cos α=255,sin β=1010, 故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =255×31010-55×1010 =22, 又0<α+β<π,故α+β=π4. 5.(多选)下列四个选项中,化简正确的是( )A .cos(-15°)=6-24B .cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=cos(15°-105°)=0C .cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)=cos[(α-35°)-(25°+α)]=cos(-60°)=cos 60°=12D .sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=12答案 BCD解析 对于A ,方法一 原式=cos(30°-45°)=cos 30°·cos 45°+sin 30°sin 45°=32×22+12×22=6+24. 方法二 原式=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=22×32+22×12=6+24,A 错误. 对于B ,原式=cos(15°-105°)=cos(-90°)=cos 90°=0,B 正确.对于C ,原式=cos[(α-35°)-(25°+α)]=cos(-60°)=cos 60°=12,C 正确.对于D ,原式=cos 76°cos 16°+sin 76°sin 16°=cos(76°-16°)=cos 60°=12,D 正确. 6.(多选)已知cos(α+β)=-55,cos 2α=-513,其中α,β为锐角,以下判断正确的是( ) A .sin 2α=1213B .cos(α-β)=19565C .cos αcos β=8565D .tan αtan β=118答案 AC解析 因为cos(α+β)=-55, cos 2α=-513,其中α,β为锐角, 所以sin 2α=1-cos 22α=1213,故A 正确; 因为sin(α+β)=255, 所以cos(α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=⎝⎛⎭⎫-513×⎝⎛⎭⎫-55+1213×255=29565,故B 错误; cos αcos β=12[cos(α+β)+cos(α-β)] =12⎝⎛⎭⎫-55+29565=8565, 故C 正确;sin αsin β=12[cos(α-β)-cos(α+β)] =12⎣⎡⎦⎤29565-⎝⎛⎭⎫-55=21565, 所以tan αtan β=218,故D 错误. 7.化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)= .答案 sin(α+γ)解析 sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)=sin(α+β)cos(β-γ)-cos(α+β)sin(β-γ)=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+γ).8.已知α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4= . 答案 -5665解析 因为α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,所以3π2<α+β<2π, π2<β-π4<3π4, 因为sin(α+β)=-35, sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213, 所以cos(α+β)=45, cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=-513, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π4 =cos ⎣⎡⎦⎤(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4 =cos(α+β)cos ⎝⎛⎭⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝⎛⎭⎫β-π4 =45×⎝⎛⎭⎫-513+⎝⎛⎭⎫-35×1213=-5665. 9.已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值. 解 ∵0<β<π2<α<π, ∴-π4<α2-β<π2, π4<α-β2<π, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α2-β=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α2-β=53,sin ⎝⎛⎭⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎫α-β2=459, ∴cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β =cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =⎝⎛⎭⎫-19×53+459×23=7527, ∴cos(α+β)=2cos 2α+β2-1=2×49×5729-1=-239729. 10.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,∴-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=91050.11.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=2cos(π-α),则tan ⎝⎛⎭⎫π4+α等于( ) A .-3 B.13C .-13D .3答案 C解析 由cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=2cos(π-α)得sin α=-2cos α,即tan α=-2,∴tan ⎝⎛⎭⎫π4+α=tan π4+tan α1-tan π4tan α =1-21-1×(-2)=-13. 12.(多选)下列结论正确的是( )A .sin(α-β)sin(β-γ)-cos(α-β)cos(γ-β)=-cos(α-γ)B .315sin x +35cos x =35sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 C .f (x )=sin x 2+cos x 2的最大值为2 D .tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1答案 AD解析 对于A ,左边=-[cos(α-β)cos(β-γ)-sin(α-β)·sin(β-γ)]=-cos[(α-β)+(β-γ)]=-cos(α-γ),故A 正确;对于B , 315sin x +35cos x =65⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x =65sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,故B 错误; 对于C ,f (x )=sin x 2+cos x 2=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4, 所以f (x )的最大值为2,故C 错误;对于D ,tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=tan(12°+33°)·(1-tan 12°tan 33°)+tan 12°tan 33°=1,故D 正确.13.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tan α,tan β,且α,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,则α+β= .答案 -3π4解析 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ tan α+tan β=-3a ,tan α·tan β=3a +1, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β =-3a 1-(3a +1)=1. 又⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β<0,tan α·tan β>0, 所以tan α<0且tan β<0,所以-π2<α<0且-π2<β<0, 即-π<α+β<0,结合tan(α+β)=1,得α+β=-3π4. 14.(2022·阜阳模拟)设α,β∈[0,π],且满足sin αcos β-cos αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为 .答案 [-1,1]解析 由sin αcos β-cos αsin β=1,得sin(α-β)=1,又α,β∈[0,π],∴-π≤α-β≤π,∴α-β=π2, ∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤α≤π,0≤β=α-π2≤π,即π2≤α≤π, ∴sin(2α-β)+sin(α-2β)=sin ⎝⎛⎭⎫2α-α+π2+sin(α-2α+π) =cos α+sin α=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4. ∵π2≤α≤π, ∴3π4≤α+π4≤5π4, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1,即sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为[-1,1].15.(2022·河北五校联考)已知x ,y ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin(x +y )=2sin(x -y ),则x -y 的最大值为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π8 答案 B解析 由sin(x +y )=2sin(x -y )得sin x cos y +cos x sin y=2sin x cos y -2cos x sin y ,则tan x =3tan y ,所以tan(x -y )=tan x -tan y 1+tan x tan y=2tan y 1+3tan 2y =21tan y+3tan y ≤33, 当且仅当tan y =33时等号成立, 由于f (x )=tan x 在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增, 又x ,y ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 则x -y 的最大值为π6. 16.如图,在平面直角坐标系Oxy 中,顶点在坐标原点,以x 轴非负半轴为始边的锐角α与钝角β的终边与单位圆O 分别交于A ,B 两点,x 轴的非负半轴与单位圆O 交于点M ,已知S △OAM=55,点B 的纵坐标是210.(1)求cos(α-β)的值;(2)求2α-β的值.解 (1)由题意知,|OA |=|OM |=1,因为S △OAM =12|OA |·|OM |sin α=55, 所以sin α=255, 又α为锐角,所以cos α=55. 因为点B 是钝角β的终边与单位圆O 的交点,且点B 的纵坐标是210, 所以sin β=210,cos β=-7210, 所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=55×⎝⎛⎭⎫-7210+255×210=-1010. (2)因为sin α=255,cos α=55, cos(α-β)=-1010, sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=255×⎝⎛⎭⎫-7210-55×210=-31010, 所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcos(α-β)+cos αsin(α-β)=-22, 因为α为锐角,sin α=255>22, 所以α∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,所以2α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 又β∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以2α-β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,所以2α-β=-π4.。
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
)
a2 b2
(sinx· cosθ+cosx· sinθ)
=
a 2 b 2 sin(x+θ)
把 sinx- 3 cosx 函数的形式 12 ( 3 ) 2 2
化为一个角的一个
1 3 sinx- 3cosx= 2(sinx· +cosx · ) 2 2
= 2(sinx·cos60°cosx · + ) sin60° = 2 sin(x+60°)
例1 不查表,计算 COS105°和 COS15°
= 解: COS105° COS(45°+60°) = COS45°COS60°-sin45°sin60°
2 6 4 COS15° =COS(45°-30°)
2 1 2 3 2 2 2 2
= COS45°COS30°+sin45°sin30°
tan tan 1 tan tan
2 tan tan tanα = 1 tan2 1 tan tanα
sin2α= 2sinαcosα
2 cos2α= cosα-sinα2
=2cosα-1
2 2 =1-2sinα
cos2
1 cos 2 2
2 3 2 1 2 2 2 2
6 2 4
例2:求下列各式的值 ⑴ sin10°cos35°+cos10°sin35° ⑵ cos25°cos35°-sin25°sin35° ⑶ sin15°· cos15° ⑷ cos215°-sin215° 解:⑴原式=sin(10°+35°)=sin45°= ⑵原式=cos(25°+35°)=cos60°=
cos(α-β)= tan(α+β)= tan(α-β)=
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
= × + × = = .∵0<β< ,所以β= .
变式3.(1)已知tanα=2,tanβ=3,且α,β都是锐角,求α+β;
(2)已知α,β均为锐角,sinα= ,cosβ= ,求α-β.
解析:(1)tan = = =-1.
∵α,β都是锐角,∴0<α+β<π,由上式知α+β= .
课堂练习:
练习1:cos(450+300)=
练习2:cos200cos700-sin200sin700=
练习3: 练习4:
1.下列式子中,正确的个数为()
①sin =sinα-sinβ;②cos =cosα-cosβ;
③sin =sinαcosβ-cosαsinβ;④cos =cosαcosβ+sinαsinβ.
解析:(1)原式=sin 14°cos 16°+cos 14°sin 16°=sin =sin 30°= .
(2)原式=sinxcos +cosxsin +2sinxcos -2cosxsin - cos cosx- sin sinx=3sinxcos -cosxsin - cos cosx- sin sinx= sinx- cosx
=- × + × =- ,故得-sin =- ,即sin = .
变式2.化简求值:
(1)sin 75°;(2)sin 15°;
(3)若α,β均为锐角,sinα= ,sin(α+β)= ,求cosβ.
解析:(1)原式=sin =sin 45°cos 30°+cos 45°sin 30°= × + × = .
课题
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
1.注意到 ,由公式C(α+β).,可以推出:
两角和与差的正弦、余弦和正切公式
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 (1)C (α-β):cos(α-β)= (2)C (α+β):cos(α+β)= (3)S (α+β):sin(α+β)= (4)S (α-β):sin(α-β)= (5)T (α+β):tan(α+β)= ; (6)T (α-β):tan(α-β)= . 2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin 2α=(2)C 2α:cos 2α= = = ; (3)T 2α:tan 2α= . 3.常用的公式变形(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. [小题能否全取]1.(2011·福建高考)若tan α=3,则sin 2αcos 2α的值等于( )A .2B .3C .4D .6解析:选Dsin 2αcos 2α=2sin αcos αcos 2α=2tan α=2×3=6. 2.sin 68°sin 67°-sin 23°cos 68°的值为( ) A .-22B.22C.32D .1解析:选B 原式=sin 68°cos 23°-cos 68°sin 23°=sin(68°-23°)=sin 45°=22. 3.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( )A .-53 B .-19C.19D.53解析:选B cos(π-2α)=-cos 2α=-(1-2sin 2α)=2sin 2α-1=2×49-1=-19.4.(教材习题改编)若cos α=-45,α是第三象限角,则sin ⎝⎛⎫α+π4=________ 解析:由已知条件sin α=-1-cos 2α=-35,sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=22sin α+22cos α=-7210. 答案:-72105.若tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=25,则tan α=________. 解析:tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+11-tan α=25, 即5tan α+5=2-2tan α. 则7tan α=-3,故tan α=-37.答案:-371.两角和与差的三角函数公式的理解:(1)正弦公式概括为“正余,余正符号同”.“符号同”指的是前面是两角和,则后面中间为“+”号;前面是两角差,则后面中间为“-”号.(2)余弦公式概括为“余余,正正符号异”.(3)二倍角公式实际就是由两角和公式中令β=α所得.特别地,对于余弦:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α,这三个公式各有用处,同等重要,特别是逆用即为“降幂公式”,在考题中常有体现.2.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的分拆要尽可能化成已知角、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.典题导入[例1] (2011·广东高考)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. [自主解答] (1)∵f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫13x -π6, ∴f ⎝⎛⎭⎫5π4=2sin ⎝⎛⎭⎫5π12-π6=2sin π4= 2. (2)∵α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫3α+π2=1013,f (3β+2π)=65, ∴2sin α=1013,2sin ⎝⎛⎭⎫β+π2=65. 即sin α=513,cos β=35.∴cos α=1213,sin β=45.∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =1213×35-513×45=1665.由题悟法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.以题试法1.(1)已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=________.(2)(2012·济南模拟)已知α为锐角,cos α=55,则tan ⎝⎛⎭⎫π4+2α=( ) A .-3 B .-17C .-43D .-7解析:(1)cos 2α2sin ⎝⎛⎫α+π4=cos 2α-sin 2α2⎝⎛⎭⎫22sin α+22cos α=cos α-sin α,∵sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45.∴原式=-75.(2)依题意得,sin α=255,故tan α=2,tan 2α=2×21-4=-43,所以tan ⎝⎛⎭⎫π4+2α=1-431+43=-17. 答案:(1)-75 (2)B典题导入[例2] (2013·德州一模)已知函数f (x )=2cos 2x2-3sin x .(1)求函数f (x )的最小正周期和值域;(2)若α为第二象限角,且f ⎝⎛⎭⎫α-π3=13,求cos 2α1+cos 2α-sin 2α的值. [自主解答] (1)∵f (x )=2cos 2x2-3sin x =1+cos x -3sin x =1+2cos ⎝⎛⎭⎫x +π3, ∴周期T =2π,f (x )的值域为[-1,3].(2)∵f ⎝⎛⎭⎫α-π3=13,∴1+2cos α=13,即cos α=-13. ∵α为第二象限角,∴sin α=223.∴cos 2α1+cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2α2cos 2α-2sin αcos α =cos α+sin α2cos α=-13+223-23=1-222.由题悟法运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.以题试法2.(1)(2012·赣州模拟)已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π6+cos α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π3的值为( )A.45 B.35 C.32D.35(2)若α+β=3π4,则(1-tan α)(1-tan β)的值是________.解析:(1)由条件得32sin α+32cos α=435, 即12sin α+32cos α=45. ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=45. (2)-1=tan 3π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β,∴tan αtan β-1=tan α+tan β. ∴1-tan α-tan β+tan αtan β=2, 即(1-tan α)(1-tan β)=2. 答案:(1)A (2)2典题导入[例3] (1)(2012·温州模拟)若sin α+cos αsin α-cos α=3,tan(α-β)=2,则tan(β-2α)=________.(2)(2012·江苏高考)设α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π12的值为________. [自主解答] (1)由条件知sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=3,则tan α=2.故tan(β-2α)=tan [(β-α)-α] =tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)tan α=-2-21+(-2)×2=43.(2)因为α为锐角,cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45, 所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=35,sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6=2425, cos 2⎝⎛⎭⎫α+π6=725, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π12=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫α+π6-π4=2425×22-725×22=17250. [答案] (1)43 (2)17250由题悟法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”.3.常见的配角技巧: α=2·α2;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;α=π4-⎝⎛⎭⎫π4-α.以题试法3.设tan ()α+β=25,tan ⎝⎛⎭⎫β-π4=14,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A.1318 B.1322 C.322D.16解析:选C tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan ⎣⎡⎦⎤(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4 =tan (α+β)-tan ⎝⎛⎭⎫β-π41+tan (α+β)tan ⎝⎛⎭⎫β-π4=322.[典例] (2012·广东高考)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+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617,求cos(α+β).[尝试解题] (1)∵f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,ω>0的最小正周期T =10π=2πω,∴ω=15. (2)由(1)知f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫15x +π6,而α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617, ∴2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5α+5π3+π6=-65, 2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5β-5π6+π6=1617, 即cos ⎝⎛⎭⎫α+π2=-35,cos β=817, 于是sin α=35,cos α=45,sin β=1517,∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45×817-35×1517=-1385.——————[易错提醒]—————————————————————————— 1.在解答本题时有两点容易失误:(1)忽略角α,β的范围,求解cos α,sin β的值时出错;(2)在利用两角和的余弦公式时由于对公式记忆不准确导致错误.2.解决三角函数问题时,还有以下几点容易失误:(1)对公式记忆不准确而使公式应用错误;(2)三角公式不能灵活应用和变形应用;(3)忽略角的范围或者角的范围判断错误.—————————————————————————————————————— 针对训练1.在△ABC 中,sin(C -A )=1,sin B =13,则sin A 的值为________.解析:由题意知,C -A =π2,且C +A =π-B ,故A =π4-B 2,则sin A =sin ⎝⎛⎭⎫π4-B 2=22⎝⎛⎭⎫cos B 2-sin B 2, 则sin 2A =12(1-sin B )=13,又sin A >0,则sin A =33. 答案:332.已知sin(2α-β)=35,sin β=-1213,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,求cos 2α的值. 解:∵π2<α<π,∴π<2α<2π.∵-π2<β<0,∴0<-β<π2,π<2α-β<5π2,而sin(2α-β)=35>0,∴2π<2α-β<5π2,cos(2α-β)=45.又-π2<β<0且sin β =-1213,∴cos β=513,∴cos 2α=cos[(2α-β)+β] =cos(2α-β)cos β-sin(2α-β)sin β =45×513-35×⎝⎛⎭⎫-1213=5665.1.(2012·重庆高考)设tan α,tan β是方程x 2-3x +2=0的两根,则tan (α+β)的值为( ) A .-3 B .-1 C .1D .3解析:选A 由题意可知tan α+tan β=3,tan α·tan β=2, tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3.2.(2012·南昌二模)已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3的值是( ) A .-233B .±233C .-1D .±1解析:选C cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=cos x +12cos x +32sin x =32cos x +32sin x =3⎝⎛⎭⎫32cos x +12sin x =3cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-1. 3. (2012·大同模拟)已知θ为第二象限角,sin ()π-θ=2425,则cos θ2的值为( )A.35B.45 C .±35D .±45解析:选C ∵θ为第二象限角, ∴θ2为第一、三象限角. ∴cos θ2的值有两个,由sin(π-θ)=2425,可知sin θ=2425,∴cos θ=-725,∴2cos 2θ2=1825.∴cos θ2=±35.4.已知函数f (x )=x 3+bx 的图象在点A (1,f (1))处的切线的斜率为4,则函数g (x )=3sin 2x+b cos 2x 的最大值和最小正周期为(A .1,πB .2,πC.2,2πD.3,2π解析:选B 由题意得f ′(x )=3x 2+b , f ′(1)=3+b =4,b =1. 所以g (x )=3sin 2x +b cos 2x =3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 故函数的最大值为2,最小正周期为π.5. (2013·合肥模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6的值是( ) A .-235B.235C.45D .-45解析:选D 由条件知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α+sin α=⎝⎛⎭⎫32cos α+12 sin α+sin α=3⎝⎛⎭⎫32sin α+12cos α=3sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=435. ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6=sin ⎝⎛⎭⎫α+π6+π =-sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=-45. 6.已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α=( ) A .-53B .-59C.59D.53解析:选A 将sin α+cos α=33两边平方,可得1+sin 2α=13,sin 2α=-23,所以(-sin α+cos α)2=1-sin 2α=53.因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以-sin α+cos α=-153,所以cos 2α=(-sin α+cos α)·(cos α+sin α)=-53. 7.(2012·苏锡常镇调研)满足sin π5sin x +cos 4π5cos x =12的锐角x =________.解析:由已知可得 cos 4π5cos x +sin 4π5sin x =12,即cos ⎝⎛⎭⎫4π5-x =12,又x 是锐角,所以4π5-x =π3,即x =7π15.答案:7π158.化简2tan (45°-α)1-tan 2(45°-α)·sin αcos αcos 2α-sin 2α=________. 解析:原式=tan(90°-2α)·12sin 2αcos 2α=sin (90°-2α)cos (90°-2α)·12sin 2αcos 2α =cos 2αsin 2α·12sin 2αcos 2α=12. 答案:129.(2013·烟台模拟)已知角α,β的顶点在坐标原点,始边与x 轴的正半轴重合,α,β∈(0,π),角β的终边与单位圆交点的横坐标是-13,角α+β的终边与单位圆交点的纵坐标是45,则cos α=________. 解析:依题设及三角函数的定义得:cos β=-13,sin(α+β)=45. 又∵0<β<π,∴π2<β<π,π2<α+β<π,sin β=223,cos(α+β)=-35. ∴cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-35×⎝⎛⎭⎫-13+45×223=3+8215. 答案:3+821510.已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,tan α=12,求tan 2α和sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值. 解:∵tan α=12,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×121-14=43, 且sin αcos α=12,即cos α=2sin α, 又sin 2α+cos 2α=1,∴5sin 2α=1,而α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴sin α=55,cos α=255. ∴sin 2α=2sin αcos α=2×55×255=45, cos 2α=cos 2α-sin 2α=45-15=35, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=45×12+35×32=4+3310. 11.已知:0<α<π2<β<π,cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=45. (1)求sin 2β的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎫α+π4的值. 解:(1)法一:∵cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=cos π4cos β+sin β=22cos β+22sin β=13, ∴cos β+sin β=23,∴1+sin 2β=29,∴sin 2β=-79. 法二: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 =-35×13+45×223=82-315. 12.(2012·衡阳模拟) 函数f(x)=cos ⎝⎛⎭⎫-x 2+sin ⎝⎛⎭⎫π-x 2,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (α)=2105,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求tan ⎝⎛⎭⎫α+π4的值. 解:(1)f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫-x 2+sin ⎝⎛⎭⎫π-x 2=sin x 2+cos x 2=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4, 故f (x )的最小正周期T =2π12=4π. (2)由f (α)=2105,得sin α2+cos α2=2105, 则⎝⎛⎭⎫sin α2+cos α22=⎝⎛⎭⎫21052, 即1+sin α=85,解得sin α=35,又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos α=1-sin 2α= 1-925=45, 故tan α=sin αcos α=34, 所以tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tan π41-tan αtan π4=34+11-34=7.。
两角和与差的正弦、余弦与正切公式
2
(sin
2
A.a>b>c
C.c>a>b
(2)已知
56°-cos 56°),c=
1-ta n 2 39°
,则 a,b,c 的大小关系是(
1+ta n 2 39°
B.b>a>c
D.a>c>b
π
cos(α-6 )+sin
4 3
α= 5 ,则
π
si(nα+6 )=
.
)
答案 (1)D
4
(2)
5
解析 (1)a=cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°
1
D.
2
.
答案 (1)B (2)D (3) 3
解析 (1)根据两角和的正弦公式展开得 sin
3
θ= sin
2
3
θ+ cos
2
θ=1,即
π
3sin(θ+ )=1,解得
6
π
θ+sin(θ+ )=sin
3
1
θ+ sin
2
π
3
sin(θ+ )= .故选
6
3
B.
(2)∵t=2sin 18°,
2cos2 27°-1
.
1+cos
5.积化和差公式
sin αcos
1
β=
2
sin( + ) + sin(-) ,
cos αsin
1
β=2
sin( + )-sin(-) ,
cos αcos
1
β=2
两角和与差的正弦、余弦和正切公式(含解析)
两角和与差的正弦、余弦和正切公式(含解析)1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式1) $cos(\alpha-\beta): cos(\alpha-\beta)=cos\alphacos\beta+sin\alpha sin\beta$2) $cos(\alpha+\beta): cos(\alpha+\beta)=cos\alpha cos\beta-sin\alpha sin\beta$3) $sin(\alpha+\beta): sin(\alpha+\beta)=sin\alphacos\beta+cos\alpha sin\beta$4) $sin(\alpha-\beta): sin(\alpha-\beta)=sin\alpha cos\beta-cos\alpha sin\beta$5) $tan(\alpha+\beta):tan(\alpha+\beta)=\frac{tan\alpha+tan\beta}{1-tan\alpha tan\beta}$6) $tan(\alpha-\beta): tan(\alpha-\beta)=\frac{tan\alpha-tan\beta}{1+tan\alpha tan\beta}$2.二倍角的正弦、余弦、正切公式1) $sin2\alpha: sin2\alpha=2sin\alpha cos\alpha$2) $cos2\alpha: cos2\alpha=cos^2\alpha-sin^2\alpha=2cos^2\alpha-1=1-2sin^2\alpha$3) $tan2\alpha: tan2\alpha=\frac{2tan\alpha}{1-tan^2\alpha}$3.常用的公式变形1) $tan(\alpha\pm\beta)=\frac{tan\alpha\pm tan\beta}{1\mp tan\alpha tan\beta}$2) $cos2\alpha=\frac{1+cos2\alpha}{2}$,$sin2\alpha=\frac{1-cos2\alpha}{2}$3) $1+sin2\alpha=(sin\alpha+cos\alpha)^2$,$1-sin2\alpha=(sin\alpha-cos\alpha)^2$,$\sin\alpha+\cos\alpha=2\sin\frac{\alpha+\beta}{4}$基础题必做1.若$tan\alpha=3$,则$\frac{sin2\alpha}{2sin\alphacos\alpha}$的值等于$2tan\alpha=2\times3=6$。
两角和与差的正弦.余弦.正切公式
探究:你能根据正切函数与正弦,余弦函数的关系,
从C ( ) , S( )出发,推导出用任意角,的
sin (这里有什么要求?) 提示:sin( ) tan tan( ) cos( cos ) k ( k Z ) 2
2 3 2 1 2 2 2 2 6 2 4
sin15 sin(60 45 )
知识归纳:
对于任意的角 ,
同名积,符号反
cos(-)= coscos+sinsin cos(+)= coscos-sinsin sin(+)= sincos+cossin sin(-)=sincos-cossin
sin cos( ) 2
sin cos cos sin
两角和的正弦公式:
sin( ) sin cos cos sin (S(+))
( )] sin( ) cos[ 2 ) ] cos[(
1 tan15 tan 45 tan15 tan 45 15 tan 60 3 1 tan15 1 tan 45 tan15
小结
对于任意角, 都有
同名积,符 号反
cos( ) cos cos sin sin cos( ) cos cos sin sin
sin cos cos sin cos cos cos cos sin cos cos sin cos cos cos cos tan tan 1 tan tan
两角和与差的正弦、余弦和正切公式
cos
12
(α-β)= ,
13
sin
3
(α+β)=- ,则
5
π
3π
3π
π
(2)∵ <β < ,∴- <-β <- .
2
4
4
2
π
3π
π
π
又∵ <α< ,∴- <α-β < .
2
4
4
4
π
∵α>β,∴α-β>0,∴0<α-β < .
4
∵ cos
12
(α-β)= ,∴
13
sin (α-β)= 1 −
144
两角和与差的正弦、余弦和正切公式
[学习要求] 1.会推导两角差的余弦公式. 2.会用两角差的余弦公式推
导出两角差的正弦、正切公式.
内容索引
必备知识
自主梳理
关键能力
重点探究
课时作业
巩固提升
必备知识 自主梳理
[知识梳理]
知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
1. cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β .
5
= .
169
13
cos 2α的
π
3π
π
3π
3π
∵ <α< , <β< ,∴π<α+β< .
2
4
2
4
2
∵ sin
3
(α+β)=- ,∴
5
cos (α+β)=- 1 −
9
4
=- ,
25
5
∴ cos 2α= cos [(α-β)+(α+β)]= cos (α-β) cos (α+β)-
sin (α-β) sin
第5课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
3 1 4 2 2 8 2-3 =- × + × = . 5 3 5 3 15
工具
第三章
三角函数
栏目导引
1.理解和运用两角和与差的三角函数公式需注意的几个问题 (1)两角和与差的正弦、余弦、正切公式之间的内在联系 ①掌握好公式的内在联系及其推导过程,能帮助我们理解和记忆公 式,是学好这部分内容的关键. ②诱导公式是两角和与差的三角函数公式的特殊情况,α、β 中若有 π 的整数倍角时,使用诱导公式更灵活、简便. 2
(3)角的变换 α=(α+β)-β,β=(α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β), 2β=(α+β)-(α-β).
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第三章
三角函数
栏目导引
2.理解和运用二倍角公式需注意的几个问题 (1)掌握二倍角公式与两角和公式之间的内在联系能帮助我们理解 与记忆公式. (2)公式的逆用及有关变形 1-cos 2α 1+cos 2α 2 sin α= ;cos α= (降幂公式); 2 2
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第三章
三角函数
栏目导引
5 又 β 为第一象限角,cos β= , 13 12 12 ∴sin β= 1-cos β= ,tan β= , 13 5
2
24 12 -7-5 204 ∴tan(2α-β)= = . 24 12 253 1+- 7 × 5
工具
第三章
三角函数
栏目导引
sin 50° 1+ 3tan 10° -cos 20° 求值: . cos 80° 1-cos 20°
1 2× 2 2tan α 4 解析: tan 2α= = = . 12 3 1-tan2α 1-2
π 4 ∵α∈0,2,2α∈(0,π),tan 2α=3>0, π , 0 , ∴2α∈ 2
两角和与差的正弦余弦和正切公式
第六页,共43页。
3.(2013·课标全国卷Ⅱ)已知 sin 2α=23,是 cos2α+π4=
()
1
1
1
2
A.6
B.3
C.2
D.3
【解析】
∵sin
2α=23,∴cos2α+π4=1+cos22α+π2
=
1-sin 2
2α=1-2 23=16.
【答案】 A
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4.(2014·南昌质检)若ssiinn
θ 2cos
θ2+2cos2θ2)(sin
θ2-cos
θ 2)
=2cos θ2(sin2θ2-cos2θ2)=-2cos θ2cos θ.
-2cos 故原式=
θ
2cos θ
θ =-cos
θ.
2cos 2
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规律方法 1 1.注意到第(2)题中有开方运算,联想二倍角 公式的特征进行升幂,化为完全平方式.
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考向 2 三角函数的求值问题 【例 2】 (2013·广东高考)已知函数 f(x)= 2cosx-1π2, x∈R. (1)求 f-π6的值; (2)若 cos θ=35,θ∈32π,2π,求 f2θ+π3.
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【思路点拨】 (1)把 x=-π6代入函数解析式,借助特殊 角的三角函数值和诱导公式求 f-π6.(2)由 cos θ 求出 sin θ, 利用两角和的余弦公式和二倍角公式求 f2θ+π3.
定,(4)错. 【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)×
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2.(人教 A 版教材习题改编)sin 34°sin 26°-cos 34°cos 26°
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
两角和与差的正弦余弦正切公式:sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ,
cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ,tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)。
1、两角和(差)公式包括两角和差的正弦公式、两角和差的余弦公式、两角和差的正切公式。
两角和与差的公式是三角函数恒等变形的基础,其他三角函数公式都是在此公式基础上变形得到的。
正弦公式是描述正弦定理的相关公式,而正弦定理是三角学中的一个基本定理,它指出:在任意一个平面三角形中,各边和它所对角的正弦值的比相等且等于外接圆的直径。
几何意义上,正弦公式即为正弦定理。
2、先利用单位圆(向量)推到两角和与差的余弦公式,再利用诱导公式推导正弦公式,最后利用同角三角函数的基本关系推到正切公式。
3、正弦和差公式始终是sin与cos相乘; 余弦和差公式始终是cos与cos相乘,sin与sin相乘,两角和与差的正弦公式:正=正余余正符号同两角和与差的余弦公式:余=余余正正符号异。
【高中数学】两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式一、基础知识1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β.C (α±β):cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β.T (α±β):tan(α±β),β,α±β≠π2+k π,k ∈两角和与差的正弦、余弦、正切公式的结构特征和符号特点及关系:C (α±β)同名相乘,符号反;S (α±β)异名相乘,符号同;T (α±β)分子同,分母反.2.二倍角公式S 2α:sin 2α=2sin αcos α.C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.T 2α:tan 2α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈二倍角是相对的,例如,α2是α43α是3α2的二倍角.二、常用结论(1)降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(2)升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α.(3)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).(4)辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φsin φ=b a 2+b 2,cos φ考点一三角函数公式的直接应用[典例](1)已知sin α=35,αtan β=-12,则tan(α-β)的值为()A .-211B.211C.112D .-112(2)(2019·呼和浩特调研)若sin (π-α)=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为()A .-229B .-429C.229D.429[解析](1)因为sin α=35,α所以cos α=-1-sin 2α=-45,所以tan α=sin αcos α=-34.所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.(2)因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-1-sin 2α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×=-429.[答案](1)A(2)B[解题技法]应用三角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用.(3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用.[题组训练]1.已知sin α=13+cos α,且α,则cos 2α()A .-23B.23C .-13D.13解析:选A因为sin α=13+cos α,所以sin α-cos α=13,所以cos 2α=cos 2α-sin 2αsin αcos π4+cos αsin π4=(cos α-sin α)(cos α+sin α)22(sin α+cos α)=-1322=-23.2.已知sin α=45,且αsin α________.解析:因为sin α=45,且αα所以cos α=-1-sin 2α=-=-35.因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以αsin 2αcos π3+cos 2αsin π3=-24+7350.答案:-24+7350考点二三角函数公式的逆用与变形用[典例](1)(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.(2)计算:tan 25°+tan 35°+3tan 25°tan 35°=________.[解析](1)∵sin α+cos β=1,①cos α+sin β=0,②∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.(2)原式=tan(25°+35°)(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°·tan 35°=3(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°tan 35°=3.[答案](1)-12(2)3[解题技法]两角和、差及倍角公式的逆用和变形用的技巧(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)公式的一些常用变形:sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β;cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β;1±sin αsin α2±cos ;sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α.[提醒](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.(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,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题.(3)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32,3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.[题组训练]1.设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是()A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b解析:选D由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°)=22sin 56°-22cos 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x ,x ∈0,π2为增函数,所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b .2.已知sin α=435,则________.解析:由sin α=435,可得32cos α+12sin α+sin α=435,即32sin α+32cos α=435,∴3sin =435,即=45.答案:453.化简sin sin sin 2α的结果是________.解析:sin 2α=1-12cos ααsin 2α=1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12.答案:12考点三角的变换与名的变换考法(一)三角公式中角的变换[典例](2018·浙江高考改编)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点-35,-若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________.[解析]由角α的终边过点-35,-得sin α=-45,cos α=-35.由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213.由β=(α+β)-α,得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,所以cos β=-5665或cos β=1665.[答案]-5665或1665[解题技法]1.三角公式求值中变角的解题思路(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“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,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=考法(二)三角公式中名的变换[典例](2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值;(2)求tan(α-β)的值.[解](1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α.因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925,所以cos 2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π).又因为cos(α+β)=-55,所以α+β所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,所以tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247.所以tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[解题技法]三角函数名的变换技巧明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.[题组训练]1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos ()A.12B.13C.14D.15解析:选C由tan θ+1tan θ=4,得sin θcos θ+cos θsin θ=4,即sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,∴sin θcos θ=14,∴cos =1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14.2.(2018·济南一模)若=7210A sin A 的值为()A.35B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A A +π4∈∴=-210,∴sin A =-π4=cos π4-sin π4=45.3.已知sin α=-45,α∈3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=()A.613B.136C .-613D .-136解析:选A ∵sin α=-45,α∈3π2,2π,∴cos α=35.又∵sin (α+β)cos β=2,∴sin(α+β)=2cos[(α+β)-α].展开并整理,得65cos(α+β)=135sin(α+β),∴tan(α+β)=613.[课时跟踪检测]A 级1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=()A .1 B.12C.32D .-12解析:选B sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°·cos 15°+(-cos 45°)sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12.2.若2sin x +1,则cos 2x =()A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin x +1,所以3sin x =1,所以sin x =13,所以cos 2x =1-2sin 2x =79.3.(2018·山西名校联考)若=-33,则cos α=()A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos =-1.4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=()A.3B.2C.22D.33解析:选D ∵tan 30°=tan(18°+12°)=tan 18°+tan 12°1-tan 18°tan 12°=33,∴tan 18°+tan 12°=33(1-tan 18°tan 12°),∴原式=33.5.若α3cos 2α=sin 2α的值为()A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C由3cos 2α=3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22,所以1+2sin αcos α=118,故sin 2α=-1718.6.已知sin 2α=13,则cos ()A .-13B.13C .-23D.23解析:选Dcos =12+12sin 2α=12+12×13=23.7.已知=12,α-π2,cos________.解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以=12cos α+32sin α=-12.答案:-128.(2019·湘东五校联考)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________.解析:因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cosαsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.答案:59.(2017·江苏高考)若=16,则tan α=________.解析:tan α=+π4=tanπ41-tan π4=16+11-16=75.答案:7510.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________.解析:sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1.答案:-111.已知tan α=2.(1)求tan(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.解:=tan α+tan π41-tan αtan π4=2+11-2=-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=1.12.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,∴-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×=91050.B 级1.(2019·广东五校联考)若4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan2θ=________.解析:∵4cos(2π-θ),∴cos θsin θ=4cos θ,又∵|θ|<π2,∴sin θ=14,∴0<θ<π2,cos θ=154,tan θ=sin θcos θ=115,从而tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=157.答案:1572.(2018·江西新建二中期中)已知A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,=35,则________.解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,=35,所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π,所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,=-45,可得cos (A +B )=-2425×+725×35=117125.答案:1171253.(2019·石家庄质检)已知函数f (x )=x ∈R.(1)求f(2)若cos θ=45,θf θ解:(1)-π4+=-12.(2)θθ-π3+θ=22(sin 2θ-cos 2θ).因为cos θ=45,θsin θ=35,所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725,所以θ=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×=17250.。
两角和与差的正弦、余弦和正切公式
三角函数两角和与差及二倍角公式一、知识梳理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.注意: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.在(0,π)范围内,sin(α+β)=22所对应的角α+β不是唯一的. [试一试]1.sin 68°sin 67°-sin 23°cos 68°的值为( ) A .-22 B .22 C .32D .1 答案:B2.若sin α2=33,则cos α=( )A .-23B .-13C .13D .23答案:C解析:因为sin α2=33,所以cos α=1-2sin 2 α2=1-2×233⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭=13二、方法归纳 1.公式的常用变形(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 4πα⎛⎫± ⎪⎝⎭2.角的变换技巧2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β=α+β2-α-β2;α-β2=22βααβ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3.三角公式关系[练一练]1.已知tan 6πα⎛⎫-⎪⎝⎭=37,tan 6πβ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=25,则tan(α+β)的值为( ) A .2941 B .129 C .141 D .1答案:D2.已知sin 2α=23,则cos 24πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=( ) A .16 B .13 C .12 D .23答案:A解析:法一:cos 24πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=121cos 22πα⎡⎤⎛⎫++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=12(1-sin 2α)=16. 法二:cos 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=22cos α-22sin α, 所以cos 24πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=12(cos α-sin α)2=12(1-2sin αcos α)=12(1-sin 2α)=16 三、考点精讲考点一 三角函数公式的基本应用1.已知sin α=35,α∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,则cos 22sin 4απα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=________. 答案:-75解析:cos 22sin 4απα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=22cos sin 222sin cos 22αααα-⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cos α-sin α,∵sin α=35,α∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=-45,∴原式=-75.2.设sin 2α=-sin α,α∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,则tan 2α的值是________. 答案: 3解析:∵sin 2α=2sin αcos α=-sin α,∴cos α=-12,又α∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,∴sin α=32,tan α=-3,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=()223313-=--3.已知函数f (x )=2sin 136x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,x ∈R . (1)求f 54π⎛⎫⎪⎝⎭的值; (2)设α,β∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,f 32πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=1013,f (3β+2π)=65,求cos(α+β)的值. 解:(1)∵f (x )=2sin 136x π⎛⎫-⎪⎝⎭,∴f 54π⎛⎫⎪⎝⎭=2sin 5126ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭=2sin π4=2. (2)∵α,β∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,f 32πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=1013,f (3β+2π)=65, ∴2sin α=1013,2sin 2πβ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=65,即sin α=513,cos β=35.∴cos α=1213,sin β=45∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=1213×35-513×45=1665.[解题通法]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.考点二 三角函数公式的逆用与变形应用(1)在△ABC 中,若tan A ·tan B =tan A +tan B +1,则cos C 的值是( ) A .-22 B .22 C .12 D .-12(2)sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°的值为( ) A .-12 B .12 C .32 D .-32答案:(1)B (2)B解析:(1)由tan A tan B =tan A +tan B +1,可得tan A +tan B1-tan A tan B=-1,即tan(A +B )=-1,所以A +B =3π4,则C =π4,cos C =22,故选B .(2)sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°=sin 70°sin 20°cos 310°=cos 20°sin 20°cos 50°=12sin 40°sin 40°=12. [解题通法]运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等. [针对训练] 1.已知sin 6πα⎛⎫+⎪⎝⎭+cos α=435,则sin 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为( ) A .45 B .35 C .32 D .35答案:A 解析:由条件得32sin α+32cos α=435, 即12sin α+32cos α=45,∴sin 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=45. 2.若α+β=3π4,则(1-tan α)(1-tan β)的值是________.答案:2解析:-1=tan 3π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β,∴tan αtan β-1=tan α+tan β.∴1-tan α-tan β+tan αtan β=2,即(1-tan α)(1-tan β)=2. 考点三 角的变换已知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∈0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,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变式练习: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.[解题通法]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”;3.注意角变换技巧. [针对训练]1.设tan ()α+β=25,tan 4πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭=14,则tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=( )A .1318B .1322C .322D .16答案:C解析:tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=()tan 4παββ⎡⎤⎛⎫+-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=()()tan tan 34221tan tan 4παββπαββ⎛⎫+-- ⎪⎝⎭=⎛⎫++- ⎪⎝⎭2.设α为锐角,若cos 6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=45,则sin 212πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为________. 答案:17250解析:因为α为锐角,cos 6πα⎛⎫+⎪⎝⎭=45, 所以sin 6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=35,sin 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=2425, cos 26πα⎛⎫+⎪⎝⎭=725, 所以sin 212πα⎛⎫+⎪⎝⎭=sin 264ππα⎡⎤⎛⎫+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=2425×22-725×22=17250. 考点四 三角函数式的化简1.化简:2sin 22cos sin 4ααπα-⎛⎫- ⎪⎝⎭=________.答案:22cos α解析:原式=2sin αcos α-2cos 2α22α-cos α=22cos α.2.化简:42212cos 2cos 22tan sin 44x x x x ππ-+⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解:原式=()222221112sin cos 1sin 2cos 22222sin cos 2sin cos sin 244442cos 4x x x x x x x x x x ππππππ-+-==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭=1cos 22x 3.化简:1tan 1tan tan 22tan 2αααα⎛⎫ ⎪⎛⎫-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭.解:1tan 1tan tan 22tan 2αααα⎛⎫⎪⎛⎫-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭=cos sin sin sin 2221cos sin cos cos222αααααααα⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-⋅+⋅⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=cos 2α2-sin 2α2sin α2cos α2⋅cos αcos α2+sin αsinα2cos αcos α2=2cos αsin α⋅cos α2cos αcosα2=2sin α[解题通法]三角函数式的化简要遵循“三看”原则(1)一看“角”,这是最重要的一环,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使用公式;(2)二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”; (3)三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我们找到变形的方向,如“遇到分式要通分”等.考点五 三角函数式的求值研究三角函数式的求值,解题的关键都是找出条件中的角与结论中的角的联系,依据函数名称的变换特点,选择合适的公式求解.归纳起来常见的命题角度有:给值求值; 给角求值; 给值求角. 角度一 给值求值1.已知函数f (x )=2cos 12x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,x ∈R . (1)求f 3π⎛⎫⎪⎝⎭的值; (2)若cos θ=35,θ∈3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭,求f 6πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 解:(1)因为f (x )=2cos 12x π⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以f 3π⎛⎫⎪⎝⎭=2cos 312ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭=2cos π4=2×22=1. (2)因为θ∈3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭,cos θ=35, 所以2234sin 1cos 155θθ⎛⎫=--=--=- ⎪⎝⎭.所以f 6πθ⎛⎫-⎪⎝⎭=2cos 612ππθ⎛⎫--⎪⎝⎭=2cos 4πθ⎛⎫-⎪⎝⎭=2×22cos sin 22θθ⎛⎫+⎪ ⎪⎝⎭=cos θ+sin θ=35-45=-15.角度二 给角求值2.(1)4cos 50°-tan 40°=( ) A . 2 B .2+32C . 3D .22-1 答案:C解析:4cos 50°-tan 40°=4cos 50°-sin 40°cos 40°=4sin 40°·cos 40°cos 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2cos 10°-sin 40°cos 40°=2cos 10°-+cos 40°=32cos 10°-32sin 10°cos 40°=330°cos 10°-cos 40°=3cos 40°cos 40°=3.(2)化简:sin 50°(1+3tan 10°)=________. 答案:1解析:sin 50°(1+3tan 10°)=sin 50°00sin1013cos10⎛⎫+ ⎪⎝⎭ =sin 50°×cos 10°+3sin 10°cos 10°=sin 50°×000132cos10sin1022cos10⎛⎫+ ⎪⎝⎭ =2sin 50°·cos 50°cos 10°=sin 100°cos 10°=cos 10°cos 10°=1.角度三 给值求角3.已知α,β为锐角,sin α=35,cos ()α+β=-45,求2α+β.解:∵sin α=35,α∈0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,∴cos α=45,∵cos(α+β)=-45,α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=35,∴sin(2α+β)=sin[α+(α+β)]=sin αcos(α+β)+cos αsin(α+β)=35×45⎛⎫- ⎪⎝⎭+45×35=0.又2α+β∈30,2π⎛⎫⎪⎝⎭,∴2α+β=π. 4.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∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2123113⨯⎛⎫- ⎪⎝⎭=34>0,∴0<2α<π2, ∴tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.[解题通法]三角函数求值有三类(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面上来看是很难的,但仔细观察非特殊角与特殊角总有一定关系,解题时,要利用观察得到的关系,结合公式转化为特殊角并且消除非特殊角的三角函数而得解.(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.(3)“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,确定角.考点六 三角恒等变换的综合应用 已知函数f (x )=sin 6x π⎛⎫-⎪⎝⎭+cos 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭,g (x )=2sin 2x 2. (1)若α是第一象限角,且f (α)=335,求g (α)的值; (2)求使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合. 解:f (x )=sin 6x π⎛⎫-⎪⎝⎭+cos 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭=32sin x -12cos x +12cos x +32sin x =3sin x ,g (x )=2sin 2x2=1-cos x .(1)由f (α)=335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-sin 2α=1-45=15.(2)f (x )≥g (x )等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1,于是sin 6x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥12, 从而522666k x k πππππ+≤+≤+,k ∈Z , 即2223k x k πππ≤≤+,k ∈Z . 故使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合为222,3x k x k k Z πππ⎧⎫≤≤+∈⎨⎬⎩⎭. [解题通法]三角变换的综合应用主要是将三角变换与三角函数的性质相结合,通过变换把函数化为y =A sin(ωx +φ)的形式再研究性质,解题时注意观察角、名、结构等特征,注意利用整体思想解决相关问题. [针对训练]设函数f (x )=sin 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭+33sin 2x -33cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期及其图像的对称轴方程;(2)将函数f (x )的图像向右平移π3个单位长度,得到函数g (x )的图像,求g (x )在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域.解:(1)f (x )=12sin 2x +32cos 2x -33cos 2x =12sin 2x +36cos 2x =33sin 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π. 令2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),得对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z ).(2)将函数f (x )的图像向右平移π3个单位长度,得到函数g (x )=33sin 236x ππ⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=-33cos 2x 的图像. 即g (x )=-33cos 2x . 当x ∈,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦时,2x ∈2,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,得cos 2x ∈1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦所以-33cos 2x ∈33,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,即函数g (x )在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是33,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦课后作业课后练习一、选择题1.已知sin3πα⎛⎫+⎪⎝⎭+sin α=-435,则cos23πα⎛⎫+⎪⎝⎭等于()A.-45B.-35C.35D.45答案:D2.已知cos6πα⎛⎫+⎪⎝⎭-sin α=233,则sin76πα⎛⎫-⎪⎝⎭的值是()A.-233B.233C.-23D.23答案:D3.已知向量a=sin,16πα⎛⎫⎛⎫+⎪⎪⎝⎭⎝⎭,b=(4,4cos α-3),若a⊥b,则sin43πα⎛⎫+⎪⎝⎭等于() A.-34B.-14C.34D.14答案:B4.函数y=sin x+cos x图象的一条对称轴方程是()A.x=5π4B.x=3π4C.x=-π4D.x=-π2答案:A5.在△ABC中,3sin A+4cos B=6,4sin B+3cos A=1,则C的大小为()A.π6B.56πC.π6或56πD.π3或23π答案:A6.已知0<α<π,3sin 2α=sin α,则cos(α-π)等于()A.13B.-13C.16D.-16答案:D解析:∵0<α<π,3sin 2α=sin α,∴6sin αcos α=sin α,又∵sin α≠0,∴cos α=16,cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-167.已知tan(α+β)=25,tan4πβ⎛⎫-⎪⎝⎭=14,那么tan4πα⎛⎫+⎪⎝⎭等于()A .1318B .1322C .322D .16答案:C解析:因为α+π4+β-π4=α+β,所以α+π4=(α+β)-4πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=tan ()()()tan tan 344221tan tan 4παββπαββπαββ⎛⎫+-- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭+--== ⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎣⎦++- ⎪⎝⎭8.已知cos 2α=12 (其中α∈,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭),则sin α的值为 ( )A .12B .-12C .32D .-32答案:B解析:∵12=cos 2α=1-2sin 2α,∴sin 2α=14.又∵α∈,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴sin α=-129.若f (x )=2tan x -2sin 2x2-1sin x 2cosx2,则f 12π⎛⎫⎪⎝⎭的值为 ( )A .-433B .8C .4 3D .-4 3 答案:B解析:f (x )=2tan x +1-2sin 2x212sin x =2tan x +2cos x sin x =2sin x cos x =4sin 2x∴f 12π⎛⎫⎪⎝⎭=4sinπ6=8 10.在△ABC 中,若cos 2B +3cos(A +C )+2=0,则sin B 的值是 ( ) A .12B .22C .32D .1答案:C解析:由cos 2B +3cos(A +C )+2=0化简变形,得2cos 2B -3cos B +1=0,∴cos B =12或cos B =1(舍).∴sin B =32二、填空题 1.如图,图中的实线是由三段圆弧连接而成的一条封闭曲线C ,各段弧所在的圆经过同一点P (点P 不在C 上)且半径相等.设第i 段弧所对的圆心角为αi (i =1,2,3),则cos α13cos α2+α33- sinα13·sin α2+α33=________ 答案:-122.设sin α=352παπ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,tan(π-β)=12,则tan(α-β)=________答案:-2113.已知tan α、tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,且α、β∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则tan(α+β)=__________,α+β的值为________. 答案:3 -23π4.已知α为第二象限的角,且sin α=35,则tan 2α=________.答案:-247解析:因为α为第二象限的角,又sin α=35,所以cos α=-45,tan α=sin αcos α=-34,所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247. 5.函数y =2cos 2x +sin 2x 的最小值是________. 答案:1- 2解析:∵y =2cos 2x +sin 2x =sin 2x +1+cos 2x=sin 2x +cos 2x +1=2sin 24x π⎛⎫+⎪⎝⎭+1, ∴当sin(2x +π4)=-1时,函数取得最小值1- 26.若cos 2sin 4απα⎛⎫- ⎪⎝⎭=-22,则cos α+sin α的值为________.答案:12解析:∵cos 2sin 4απα⎛⎫- ⎪⎝⎭=cos 2α-sin 2α22α-cos α=-2(sin α+cos α)=-22,∴cos α+sin α=12.三、解答题 1.(1)已知α∈0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,β∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭且sin(α+β)=3365,cos β=-513.求sin α; (2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.解:(1)∵β∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,cos β=-513,∴sin β=1213又∵0<α<π2,π2<β<π,∴π2<α+β<3π2,又sin(α+β)=3365,∴cos(α+β)=-1-sin 2α+β=233165⎛⎫-- ⎪⎝⎭=-5665 ∴sin α=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β =33556123651365135⎛⎫⎛⎫⋅---⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=α-β+tan β1-α-ββ=12-171+12×17=13∴tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=tan α+α-β1-tan αα-β=13+121-13×12=1∵α,β∈(0,π),tan α=13<1,tan β=-17<0,∴0<α<π4,π2<β<π,∴-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π42.(1)①证明两角和的余弦公式C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β; ②由C (α+β)推导两角和的正弦公式S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β. (2)已知△ABC 的面积S =12,AB →·AC →=3,且cos B =35,求cos C解:(1)①证明:如上图,在直角坐标系xOy 内作单位圆O ,并作出角α、β与-β,使角α的始边为Ox ,交⊙O 于点P 1,终边交⊙O 于点P 2;角β的始边为OP 2,终边交⊙O 于点P 3;角-β的始边为OP 1,终边交⊙O 于点P 4.则P 1(1,0),P 2(cos α,sin α),P 3(cos(α+β),sin(α+β)),P 4(cos(-β),sin(-β)), 由|P 1P 3|=|P 2P 4|及两点间的距离公式,得[cos(α+β)-1]2+sin 2(α+β)=[cos(-β)-cos α]2+[sin(-β)-sin α]2, 展开并整理得:2-2cos(α+β)=2-2(cos αcos β-sin αsin β), ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β ②解 由①易得,cos 2πα⎛⎫- ⎪⎝⎭=sin α, sin 2πα⎛⎫-⎪⎝⎭=cos α. sin(α+β)=cos ()2παβ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦=cos ()2παβ⎡⎤⎛⎫-+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=cos 2πα⎛⎫-⎪⎝⎭cos(-β)-sin 2πα⎛⎫- ⎪⎝⎭sin(-β) =sin αcos β+cos αsin β. ∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(2)解:由题意,设△ABC 的角B 、C 的对边分别为b 、c . 则S =12bc sin A =12,AB →·AC →=bc cos A =3>0,∴A ∈0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,cos A =3sin A ,又sin 2A +cos 2A =1, ∴sin A =1010,cos A =31010, 由cos B =35,得sin B =45,∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =1010.故cos C =cos[π-(A +B )]=-cos(A +B )=-10103.设函数f (x )=a·b ,其中向量a =(2cos x,1),b =(cos x ,3sin 2x ),x ∈R .(1)若函数f (x )=1-3,且x ∈,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,求x ; (2)求函数y =f (x )的单调增区间,并在给出的坐标系中画出y =f (x )在区间[0,π]上的图象.解:(1)依题设得f (x )=2cos 2x +3sin 2x =1+cos 2x +3sin 2x =2sin 26x π⎛⎫+⎪⎝⎭+1. 由2sin 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭+1=1-3, 得sin 26x π⎛⎫+⎪⎝⎭=-32∵-π3≤x ≤π3,∴-π2≤2x +π6≤5π6.∴2x +π6=-π3,即x =-π4(2)-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π (k ∈Z ),即36k x k ππππ-+≤≤+ (k ∈Z ),得函数单调增区间为,36k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ). 列表:x 0 π6 π3 π2 2π3 5π6 π y232-12描点连线,得函数图象如图所示:4.设函数f (x )=3sin x cos x -cos x sin 2x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭-12. (1)求f (x )的最小正周期; (2)当x ∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,求函数f (x )的最大值和最小值. 解:f (x )=3sin x cos x -cos x sin 2x π⎛⎫+⎪⎝⎭-12 =32sin 2x -12cos 2x -1 =sin 26x π⎛⎫-⎪⎝⎭-1 (1)T =2π2=π,故f (x )的最小正周期为π(2)因为0≤x ≤π2,所以-π6≤2x -π6≤5π6.所以当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )有最大值0,当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )有最小值-32.6.已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x -4cos x . (1)求f (π3)的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (π3)=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3=-1+34-2=-94(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x =3cos 2x -4cos x -1 =3(cos x -23)2-73,x ∈R因为cos x ∈[-1,1],所以,当cos x =-1时,f (x )取得最大值6; 当cos x =23时,f (x )取得最小值-73.。
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式考点与提醒归纳
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式考点与提醒归纳一、基础知识1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. C (α±β):cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β⎝⎛⎭⎫α,β,α±β≠π2+k π,k ∈Z .两角和与差的正弦、余弦、正切公式的结构特征和符号特点及关系:C (α±β)同名相乘,符号反;S (α±β)异名相乘,符号同;T (α±β)分子同,分母反.2.二倍角公式 S 2α:sin 2α=2sin αcos α.C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z . 二倍角是相对的,例如,α2是α4的二倍角,3α是3α2的二倍角.二、常用结论(1)降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(2)升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α. (3)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).(4)辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.考点一 三角函数公式的直接应用[典例] (1)已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan β=-12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211B.211C.112D .-112(2)(2019·呼和浩特调研)若sin ()π-α=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( )A .-229B .-429C.229D.429[解析] (1)因为sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-45,所以tan α=sin αcos α=-34.所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.(2)因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-1-sin 2α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎫-223=-429.[答案] (1)A (2)B[解题技法] 应用三角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用.(3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. [题组训练]1.已知sin α=13+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( ) A .-23B.23C .-13D.13解析:选A 因为sin α=13+cos α,所以sin α-cos α=13,所以cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4=cos 2α-sin 2αsin αcos π4+cos αsin π4=(cos α-sin α)(cos α+sin α)22(sin α+cos α)=-1322=-23.2.已知sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值为________. 解析:因为sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. 因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=-24+7350. 答案:-24+7350考点二 三角函数公式的逆用与变形用[典例] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.(2)计算:tan 25°+tan 35°+3tan 25°tan 35°=________. [解析] (1)∵sin α+cos β=1,① cos α+sin β=0,②∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.(2)原式=tan(25°+35°)(1-tan 25°tan 35°)+ 3 t an 25°·tan 35°= 3 (1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°tan 35°= 3. [答案] (1)-12 (2)3[解题技法]两角和、差及倍角公式的逆用和变形用的技巧(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)公式的一些常用变形: sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β; cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β; 1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22; sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α.[提醒](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.(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,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题.(3)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32, 3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.[题组训练]1.设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b解析:选D 由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22 (sin 56°-cos 56°)=22 s in 56°-22 c os 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2为增函数,所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b .2.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=________. 解析:由cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435, 可得32cos α+12sin α+sin α=435, 即32sin α+32cos α=435, ∴3sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=435,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. 答案:453.化简sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________. 解析:原式=1-cos ⎝⎛⎭⎫2α-π32+1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π32-sin 2α=1-12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3-sin 2α =1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12. 答案:12考点三 角的变换与名的变换考法(一) 三角公式中角的变换[典例] (2018·浙江高考改编)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45.若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________. [解析] 由角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45, 得sin α=-45,cos α=-35.由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213.由β=(α+β)-α,得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α, 所以cos β=-5665或cos β=1665.[答案] -5665或1665[解题技法]1.三角公式求值中变角的解题思路(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“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,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝⎛⎭⎫α+β2-⎝⎛⎭⎫α2+β等. 考法(二) 三角公式中名的变换[典例] (2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值; (2)求tan(α-β)的值.[解] (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α .因为sin 2α+cos 2α=1, 所以cos 2α=925,所以cos 2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β 为锐角,所以α+β∈(0,π). 又因为cos(α+β)=-55,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,所以tan(α+β)=-2. 因为tan α=43,所以 tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247.所以tan(α-β)=tan [2α-(α+β)] =tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[解题技法] 三角函数名的变换技巧明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.[题组训练]1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=( ) A.12 B.13C.14D.15解析:选C 由tan θ+1tan θ=4,得sin θcos θ+cos θsin θ=4,即sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,∴sin θcos θ=14,∴cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π22=1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14.2.(2018·济南一模)若sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=7210,A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin A 的值为( ) A.35 B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,∴A +π4∈⎝⎛⎭⎫π2,5π4, ∴cos ⎝⎛⎭⎫A +π4=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫A +π4=-210,∴sin A =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫A +π4-π4=sin ⎝⎛⎭⎫A +π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫A +π4sin π4=45. 3.已知sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( ) A.613 B.136C .-613D .-136解析:选A ∵sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π, ∴cos α=35.又∵sin (α+β)cos β=2,∴sin(α+β)=2cos [(α+β)-α].展开并整理,得65cos(α+β)=135sin(α+β),∴tan(α+β)=613.[课时跟踪检测]A 级1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B.12C.32D .-12解析:选B sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°·cos 15°+(-cos 45°)sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12.2.若2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,则cos 2x =( ) A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,所以3sin x =1,所以sin x =13,所以cos 2x =1-2sin 2x =79.3.(2018·山西名校联考)若cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-33,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=( ) A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-1.4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=( ) A.3 B.2 C.22D.33解析:选D ∵tan 30°=tan(18°+12°)=tan 18°+tan 12°1-tan 18°tan 12°=33,∴tan 18°+tan 12°=33(1-tan 18°tan 12°),∴原式=33. 5.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( ) A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C 由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,可得3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22,所以1+2sin αcos α=118,故sin2α=-1718.6.已知sin 2α=13,则cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .-13B.13C .-23D.23解析:选D cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α-π22=12+12sin 2α=12+12×13=23. 7.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=12,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3的值为________. 解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=12cos α+32sin α=-12. 答案:-128.(2019·湘东五校联考)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________.解析:因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cosαsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.答案:59.(2017·江苏高考)若tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=16,则tan α=________. 解析:tan α=tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4=tan ⎝⎛⎭⎫α-π4+tan π41-tan ⎝⎛⎭⎫α-π4tan π4=16+11-16=75.答案:7510.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________.解析:sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1.答案:-1 11.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+tan π41-tan αtan π4=2+11-2=-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. 12.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,∴-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. B 级1.(2019·广东五校联考)若tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan 2θ=________. 解析:∵tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),∴cos θsin θ=4cos θ, 又∵|θ|<π2,∴sin θ=14, ∴0<θ<π2,cos θ=154,tan θ=sin θcos θ=115,从而tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=157. 答案:157 2.(2018·江西新建二中期中)已知A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,则cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=________. 解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35, 所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π, 所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,cos ⎝⎛⎭⎫B +π3=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫B +π3=-45, 可得cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=cos ⎣⎡⎦⎤(A +B )-⎝⎛⎭⎫B +π3=-2425×⎝⎛⎭⎫-45+725×35=117125. 答案:1171253.(2019·石家庄质检)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.。
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两角和与差的正弦、余弦与正切公式
1.sin 20cos 40cos 20sin 40+的值等于( )
A .14
B
C .12
D 2.sin(15)-的值是( )
A .4-
B .4
C 3.已知tan tan 2αβ+=,tan()4αβ+=,则tan tan αβ⋅等于( )
A .2
B .1
C .12
D .4
4.在△ABC 中,tan tan tan A B A B ++=,则C 等于( )
A .3π
B .23π
C .6π
D .6
π 5.设2tan()5αβ+=,1tan 44πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝
⎭的值是( ) A .318 B .322 C .1318
D .1322 6.函数y=sinx+cosx+2的最小值是 ( )
A .2
B .
C .0
D .1
7.在△ABC 中,若0tan tan 1A B <<,则△ABC 是( )
A .锐角三角形
B .钝角三角形
C .直角三角形
D .不确定
8. 在△ABC 中,3sin A +4cos B =6,4sin B +3cos A =1,则C 等于( )
A .30°
B .150°
C .30°或150°
D .60°或120°
9.已知α、β均为锐角,且cos sin tan cos sin ααβαα-=
+,则tan(α+β)=________. 10.若sin(4
π-x )=35,则sin cos x x 的值为 .
11.已知cos(α-
6π)+sin αsin(α+76π)的值为________.
12. 已知向量a =(sin(α+
6π),1),b =(4,4cos α),若a ⊥b ,则sin(α+43π)等于 . 13.已知435sin(),sin()45413ππαβ-=-+=,且3,0444ππαπβ<<<<,求cos(),cos()4
πααβ+-的
值.
14.求值:[2sin50sin10(1)]︒+︒︒
15.已知锐角△ABC 中,3sin()5A B +=,1sin()5A B -=. (1)求证:tanA=2tanB ;
(2)求tanA 的值.
16.已知α、β为锐角,向量a =(cosα,sinα),b =(cosβ,sinβ),c =(12,-12
).
(1)若a ·b =2,a ·c =1
4,求角2β-α的值;
(2)若a =b +c ,求tanα的值.
【答案与解析】
1.【答案】B
【解析】sin 20cos 40cos 20sin 40
+sin(2040)sin 60=︒+︒=︒=
2.【答案】D
【解析】原式=()sin15sin(4530)sin 45cos30cos 45sin30
-=--=--
=4 3.【答案】C 【解析】tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=
-,∴241x =-,12
x =. 4.【答案】A 【解析】A+B+C=
π,
tan tan tan()1tan tan A B A B A B ++===-⋅,
∴tan C =3C π=. 5.【答案】B
【解析】 ∵()44ππααββ⎛⎫+=+-- ⎪⎝
⎭, ∴21335420tan 212242215420
πα-⎛⎫+=== ⎪⎝
⎭+⨯. 6.【答案】A
【解析】2(sin cos )2)2224y x x x π=
++=++,当sin()14x π+=-
时,2y =- 7.【答案】B
【解析】由tan tan 0A B >,知,A B 不可能一个钝角,一个锐角,又,A B 不可能均为钝角,所以,A B 均为锐角.由tan tan 1A B <,得sin sin 1cos cos A B A B
⋅<,又cos 0,cos 0A B >>,所以sin sin cos cos ,A B A B <整理得cos cos sin sin 0,cos()0A B A B A B ->+>,所以cos()0C π->,即cos 0C <,所以C 为钝角,ABC ∆是钝角三角形.
8. 【答案】A
【解析】已知两式两边分别平方相加,得
25+24(sin A cos B +cos A sin B )=25+24sin(A +B )=37,
∴sin(A +B )=sin C =12
,∴C =30°或150°.
当C =150°时,A +B =30°,此时3sin A +4cos B <3sin30°+4cos0°=112,这与3sin A +4cos B =6相矛盾,∴C =30°.
9.【答案】1
【解析】∵ cos sin tan cos sin ααβαα
-=+, ∴ 1tan tan tan()1tan 4
απβαα-==-+. 又∵ α、β均为锐角,∴ 4πβα=
-,即4παβ+=, ∴ tan()tan
14παβ+==. 10.【答案】750
【解析】∵sin(
4π-x )=35,
∴2cos x -2sin x =2 (cos x -sin x )=35
.
∴cos x -sin x . ∴(cos x -sin x )2=1-2sin x cos x =1825,∴sin x cos x =750
. 11. 【答案】-45
【解析】∵cos(α-
6π)+sin αcos α+32sin α,
∴12cos αα=45
,
∴sin(α+
76π)=-sin(α+6π)=-α+12cos α) =-45
. 12. 【答案】 -
14
【解析】a ·b =4sin(α+
6
π)+4cos α
=α+6cos αα+3π)0,
∴sin(α+
3π)=14
. ∴sin(α+43π)=-sin(α+3π)=-14. 13.【解析】4cos()cos ()sin()42445ππππααα⎡⎤+=--=-=-⎢⎥⎣⎦
. 由已知3,0,444π
παπβ<<<<得,,24442
πππππαπβ<+<<+<, 所以3sin()45πα+=, 由3
5sin(),413πβ+=得5sin cos()24413πππββ⎛⎫++=+= ⎪⎝⎭,所以12sin()413πβ+=, 故16cos()cos 4465ππαβαβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-+=
⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 14.
【解析】原式2sin 50sin10⎛=︒+︒ ⎝⎭
sin102sin 402sin 5080cos10︒⋅︒⎛⎫=︒+︒ ⎪︒⎝⎭
2sin 50cos102sin 40sin10cos10︒︒+︒︒=︒︒
2(cos 40cos10sin 40sin10)cos10︒︒+︒︒=︒︒
=︒== 15【解析】(1)证明:因为3sin()5A B +=,1sin()5
A B -=, 所以3sin cos cos sin 51sin cos cos sin 5A B A B A B A B ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,所以2cos cos 51
cos sin 5A B A B ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以tan 2tan A B =, 所以tanA=2tanB .
(2)因为2A B ππ<+<,3sin()5
A B +=
所以4cos()5A B +=-,3tan()4
A B +=-, 即tan tan 31tan tan 4A B A B +=--.
将tanA=2tanB 代入得2tan 2B -4tanB -1=0,
得2tan 2B =(舍去)
,2tan 2
B =.
所以tan 2tan 2A B ==+.
16.【解析】(1)∵a ·b =(cos α,sin α)·(cosβ,sin β)
=cos αcos β+sin αsin β
=cos(α-β)
, ① a ·c =(cos α,sin α)·(12,-12
) =12cos α-12
sin
α=14, ② 又∵0<α<2π,0<β<2
π, ∴-2π<α-β<2
π. 由①得α-β=±4π,由②得α=6
π. 由α、β为锐角,∴β=
512π. 从而2β-α=23
π. (2)由a =b +c 可得
1cos cos ,21sin sin ,2
βαβα⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩③ ④ ③2+④2得cosα-sinα=12
, ∴2sinαcosα=34
. 又∵222sin cos sin cos sin cos αααααα=
+2=22tan 3tan 14αα=+, ∴3tan 2α-8tanα+3=0.
又∵α为锐角,∴tanα>0,
∴tan α=
=
43±.。