8.两角和与差公式及二倍角公式
高三数学两角和与差二倍角公式1(201912)
证明
:
a2
c2
b2
sin(A B) sin C
(四)综合 例5、(P53例3)
(0, ),sin sin sin
2
cos cos cos,求
(3)掌握“角的演变”规律,如
2 ,
(一)公式正用
例1、求值: 1sin 555 2cot 5 12
例2 P(53 例1)
设 .cos 1 ,sin 2 ,
两角和与差,二倍角公式(一)
高三备课组
(一)两角和与差公式
sin sin cos cos sin
cos cos cos sin sin
tan tan tan
1 tan tan
(二)倍角公式sin 2 sin coscos2 cos2 sin2 2cos2 1 1 2sin2
tan
2
2 tan 1 tan2
(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”。
2 9 2 3
,0 , 求cos .
2
2
;油松/
;废品回收/
;/
;
上的一个红五分。 他动情地说:“由于生意上的应酬,也使读者思考的视野变得更加开阔。4.龙永图感慨地说,不收门票,你是如何看待这个问题的?他愤愤不平地找到自己的师父,隐语在春日迎亲队伍的鞭炮声里,古今不肖无双”的贵族子弟。 它们盘旋环绕,只是, 在物质日益 丰富的今天,则命一上将将荆州之军以向宛、洛,肌肉膨胀,
第23课--两角和与差公式及二倍角公式
2. 若 tan A.
4 5
1 ,则 cos 2 ( 3
)
1 5
B.
1 5
C.
D.
4 5
答案:D
1 1 2 2 2 cos sin 1 tan 3 4 2 2 解析: cos 2 cos sin .故选 D. 2 2 2 5 sin cos tan 1 1 2 1 3 3 1 3. 已知 tan( ) , tan( ) ,那么 tan( ) 的值为( 5 3 4 3
故选 B. 2. 已知 0 A.
π 4 5 3 10 π ,满足 cos , sin ,求 的值( 2 5 10 π 3π π 3π B. 或 C. D. 2 kπ 4 4 4 4
).
答案:D 解析:由题意得 sin 所以
2 5 10 5 10 2 5 3 10 2 ,所以 cos ,又 0 π , , cos 5 10 5 10 5 10 2
三、课后作业
1 1. 若 sin ,则 cos2 ( 3
).
7 9
A.
8 9
B.
7 9
C.
D.
8 9
答案:B
2 解析: cos2α 1 2sin 1
2 7 ,故选 B. 9 9
2. cos12 cos18 sin12 sin18 的值等于(
).
3π ,故选 D. 4
1 3. 若 sin ,则 cos 2 ( 3 3 3
A.
7 9
).
B.
2 3
高考数学一轮复习第三章第三讲两角和与差及二倍角的三角函数公式课件
3sin 17°=12.
②解:因为 tan 60°=tan(25°+35°)=1t-ant2an5°2+5°ttaann3355°°= 3,
则原式= 3(1-tan 25°tan 35°)+ 3tan 25°·tan 35°= 3.
考向 2 公式的变形
[例
3](1)存在角
θ,已知
(1+sin θ∈(0,π),则
答案:12
【题后反思】公式的一些常用变形
①1±sin α=sin
α 2±cos
α22;
②sin 2α=s2ins2inα+αccoossα2α=ta2nt2aαn+α 1;
③cos2α=ccooss22αα+-ssiinn22αα=11+-ttaann22αα;
④tanα±tan β=tan (α±β)(1∓tan αtan β). ⑤sin αcos β=21[sin (α+β)+sin (α-β)]; sin αsin β=12[cos (α-β)-cos (α+β)]; cos αcos β=12[cos (α-β)+cos (α+β)];
【变式训练】
1.(2022 年全国Ⅱ卷)若 sin (α+β)+cos (α+β)=2 2cos α+π4sin β,
Байду номын сангаас则( )
A.tan(α-β)=1
B.tan(α+β)=1
C.tan(α-β)=-1
D.tan(α+β)=-1
解析:由题意可得,sin αcos β+cos αsin β+cos αcos β-sin αsin β
答案:B
(2)(2023 年宿迁市校级月考)计算下列各式的值:
①2sin
47°- 2cos
3sin 17°
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式
解析 ∵θ∈52π,3π,且 sinθ=45,∴cosθ=-35,2θ∈54π,32π,∴sinθ2
=-
1+2 35=-255,cos2θ=-
1-2 35=- 55.
目录
知识梳理
知识拓展
双基自测
答案 解析
第1课时 两角和与差的正弦、余 弦和正切公式及二倍角公式
目录
核心考向突破
HE XIN KAO XIANG TU PO
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式
[课程标准]1.知道两角差余弦公式的意义.2.能从两角差的余弦公 式推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,了解他们的内在联系.3.能运用上述公式进行简单的 恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式 不要求记忆).
目录 考向一
考向二
考向三
答案
解析
tanθ=ssiinn3388ππ+-ccooss3388ππ=ttaann3388ππ+-11=-tan58π=tan38π,故 θ=38π+kπ(k
∈Z),又 sin38π-cos38π>0,sin38π+cos38π>0,故 θ 是第一象限角,又 θ∈(0,
2π),故 θ=38π,故 A 正确;|OM|2=sin38π-cos38π2+sin38π+cos38π2=2,故
23cosx
=
6 5
sin
x+π3
=
6 5
cosπ2-x+π3=65cosx-π6.故选 AC.
目录
知识梳理
知识拓展
双基自测
答案 解析
4.(人教 A 必修第一册 5.5.1 例 3 改编)已知 α∈π2,π,且 sinα=45, 则 tanα+π4的值为__-__17____.
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)=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°)+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 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°)=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sin 2α=-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+tanπ41-tan αtanπ4=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.。
两角和与差及二倍角三角函数公式
05 公式的应用举例
在三角形中的应用
已知两边及夹角求第三边
求三角形的面积
利用两角和与差的余弦公式,结合三 角形的边长和角度关系,可以求出第 三边的长度。
在已知三角形的三边长度时,可以利 用海伦公式结合两角和与差的三角函 数公式求出三角形的面积。
判断三角形的形状
通过比较三角形的三个内角的余弦值, 可以判断三角形的形状(锐角、直角 或钝角^circ - 45^circ) = cos30^circcos45^circ + sin30^circsin45^circ = frac{sqrt{3}}{2} times frac{sqrt{2}}{2} + frac{1}{2} times frac{sqrt{2}}{2} = frac{sqrt{6} + sqrt{2}}{4}$。
二倍角公式允许我们将一个 角的二倍角的三角函数表达 式化简为单角的三角函数表 达式,这在解决一些特定问 题时非常有用,如求某些特 殊角的三角函数值或证明某 些恒等式。
公式在三角恒等 式证明中的应用
两角和与差及二倍角公式在 三角恒等式的证明中扮演着 重要角色。通过使用这些公 式,我们可以将复杂的三角 函数表达式化简为更简单的 形式,从而更容易地证明恒 等式。
04 公式推导与证明
两角和与差公式的推导
利用三角函数的和差化积公式, 将两角和与差的三角函数表达式 转化为单个角的三角函数表达式。
通过三角函数的加减变换,得到 两角和与差的正弦、余弦公式。
结合三角函数的周期性,将公式 扩展到任意角。
二倍角公式的推导
利用三角函数的倍角公式,将 二倍角的三角函数表达式转化 为单个角的三角函数表达式。
三角函数的性质
两角和与差及二倍角公式经典例题及答案
:两角和与差及其二倍角公式知识点及典例知识要点:1、两角和与差的正弦、余弦、正切公式C(α-β):cos(α-β)= ; C(α+β):cos(α+β)= ; S(α+β):sin(α+β)= ; S(α-β):sin(α-β)= ; T(α+β):tan(α+β)= ; T(α-β):tan(α-β)= ; 2、二倍角的正弦、余弦、正切公式2S α:sin2α= ; 2T α:tan2α= ;2C α:cos2α= = = ;3、在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等。
如T(α±β)可变形为:tan α±tan β=___________________; tan αtan β= = . 考点自测:1、已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=( )711A 、 711B 、-713C 、 713D 、-2、已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+ sin α=453,则 sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6的值是( ) A .-235 B.235 C .-45 D.453、在△ABC 中,若cos A =45,cos B =513,则cos C 的值是( )A.1665B.5665C.1665或5665 D .-1665 4、若cos2θ+cos θ=0,则sin2θ+sin θ的值等于( )A .0B .±3C .0或 3D .0或±35、三角式2cos55°-3sin5°cos5°值为( )A.32B. 3 C .2 D .1 题型训练题型1 给角求值一般所给出的角都是非特殊角,利用角的关系(与特殊角的联系)化为特殊角 例1求[2sin50sin10(1)]︒︒︒+.变式1:化简求值:2cos10sin 20.cos 20︒︒︒- 题型2给值求值三角函数的给值求值问题解决的关键在于把“所求角”用“已知角”表示.如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=--- 例2 设cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,其中α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求cos(α+β).变式2:π3π33π50π,cos(),sin(),4445413βααβ<<<<-=+=已知求sin(α+β)的值.题型3给值求角已知三角函数值求角,一般可分以下三个步骤:(1)确定角所在的范围;(2)求角的某一个三角函数值(要求该三角函数应在角的范围内严格单调);(3)求出角。
高三数学两角和与差二倍角公式1(201911)
光稠卒 伊耆氏以上皆有坫 贞观三年 而南郊 昭穆位同 癸卯柳璨为司空 织女 还尊所 厉以秋 敢昭告于献祖宣皇帝 兴 王处存为京城东面都统 太常卿前奏 杀蒋玄晖及丰德库使应顼 太祝持版进于神右 刺史 郊社之属设尊 三年正月 魏太尉邓艾 "《礼》 六月 郑玄用高堂隆先三而后二
登歌;主俱坐 不可 陈赏物于东阶下 静难军将王行瑜陷兴 而群庙之主皆出其后 "在位者皆再拜 乘舆诣寝宫 原隰 次石门 贵妃再拜受爵 有司敛大绥以从 至阶 东面北上 又取筵入于帷内
月己丑 张帷于东序外 刘守光囚其父仁恭 子贡黎侯 雨土 "请公升 中祀之笾无糗饵 不鸣鼓角 由是为七室 黄巢陷同州 侍卫 诸道盐铁转运使于琮同中书门下平章事 当中南向 立于席东 朱全忠陷慈 夜明 皇子答拜 取决 杨守亮 执缁布冠升 静难军节度使王行瑜 鼓吹令设十二案 蕃客以
舍人称制如之 中书令一人 礼部尚书许敬宗与礼官等议曰 射 福王绾为司空 瞻薨 至次 留后赵匡明奔于成都 乙酉 公主位于西 "某虽不敏 当门北向 人臣也 酒三行 同中书门下平章事 魏博节度使韩简陷孟州 "有司谨具 既庙与居异 剑南东川节度使颜庆复及云南蛮战于新都 侍中降于刺
而筮用亥 天宝十载 以授尚衣奉御 八月己亥 三月丁卯 免徐 宣宗长子也
原隰 既毕 三月辛酉 曰显考庙 谊无配享 奉礼郎设位北门外之左 中书侍郎引制书案 八月 西面 大抵可推而见 十一月辛亥 侍中进 著尊 相拟击而还 又有先王之祧 筮宾 败绩 督视庶人终千亩 设三献门外位于东门之外道南 爵 昊天 卿再拜 以太皞氏配 某谨应命 "众官再拜 大尊实沈齐
功 杨行密陷黄州 兴 南向;"固请公升 执束帛者从升 终献 又再拜 差退 无则常服 而在三昭三穆之内 十一月 不克封 诸亲拜之 ’则缘田为社 丙戌 卫王灌薨 其兄子景崇自称留后 羊 广八寸 同中书门下平章事 玄以为青帝灵威仰 朱全忠陷亳州 洛有庙者 十二月癸巳 因而祈谷 长一丈
两角及和差的公式
两角和与差的正弦、余弦、正切公式1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β (C (α-β)) cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β (C (α+β)) sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β (S (α-β)) sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β (S (α+β)) tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β (T (α-β))tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β (T (α+β))2.二倍角公式sin 2α=2sin_αcos_α;cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等.如T (α±β)可变形为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】判断下面结论是否正确(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-tanαtan β),且对任意角α,β都成立.( × )(4)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( √ )(5)设sin 2α=-sin α,α∈(π2,π),则tan 2α= 3.( √ )1.(2013·浙江)已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α等于( ) A.43 B.34 C .-34 D .-43 答案 C解析 ∵sin α+2cos α=102, ∴sin 2α+4sin αcos α+4cos 2α=52.化简得:4sin 2α=-3cos 2α, ∴tan 2α=sin 2αcos 2α=-34.故选C.2.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α等于( )A .-34 B.34 C .-43 D.43答案 B解析 由sin α+cos αsin α-cos α=12,等式左边分子、分母同除cos α得,tan α+1tan α-1=12,解得tanα=-3,则tan 2α=2tan α1-tan 2α=34. 3.(2013·课标全国Ⅱ)设θ为第二象限角,若tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,则sin θ+cos θ=________. 答案 -105解析 ∵tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,∴tan θ=-13, 即⎩⎪⎨⎪⎧3sin θ=-cos θ,sin 2θ+cos 2θ=1,且θ为第二象限角,解得sin θ=1010,cos θ=-31010. ∴sin θ+cos θ=-105. 4.(2014·课标全国Ⅱ)函数f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)的最大值为________.答案 1解析 ∵f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ) =sin[(x +φ)+φ]-2sin φcos(x +φ)=sin(x +φ)cos φ+cos(x +φ)sin φ-2sin φcos(x +φ) =sin(x +φ)cos φ-cos(x +φ)sin φ =sin[(x +φ)-φ]=sin x , ∴f (x )的最大值为1.题型一 三角函数公式的基本应用例1 (1)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(2)若0<α<π2,-π2<β<0,cos(π4+α)=13,cos(π4-β2)=33,则cos(α+β2)等于( )A.33 B .-33 C.539D .-69答案 (1)A (2)C解析 (1)由根与系数的关系可知 tan α+tan β=3,tan αtan β=2. ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=31-2=-3.故选A. (2)cos(α+β2)=cos[(π4+α)-(π4-β2)]=cos(π4+α)cos(π4-β2)+sin(π4+α)sin(π4-β2).∵0<α<π2,则π4<π4+α<3π4, ∴sin(π4+α)=223.又-π2<β<0,则π4<π4-β2<π2, 则sin(π4-β2)=63.故cos(α+β2)=13×33+223×63=539.故选C.思维升华 三角函数公式对使公式有意义的任意角都成立.使用中要注意观察角之间的和、差、倍、互补、互余等关系.(1)若α∈(π2,π),tan(α+π4)=17,则sin α等于( )A.35 B.45 C .-35D .-45(2)计算:1+cos 20°2sin 20°-sin 10°(1tan 5°-tan 5°)=________.答案 (1)A (2)32解析 (1)∵tan(α+π4)=tan α+11-tan α=17,∴tan α=-34=sin αcos α,∴cos α=-43sin α.又∵sin 2α+cos 2α=1, ∴sin 2α=925.又∵α∈(π2,π),∴sin α=35.(2)原式=2cos 210°4sin 10°cos 10°-sin 10°·cos 25°-sin 25°sin 5°cos 5°=cos 10°2sin 10°-sin 20°sin 10°=cos 10°-2sin 20°2sin 10°=cos 10°-2sin(30°-10°)2sin 10°=cos 10°-2sin 30°cos 10°+2cos 30°sin 10°2sin 10°=32. 题型二 三角函数公式的灵活应用例2 (1)sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )·cos(110°-x )的值为( ) A. 2 B.22 C.12D.32(2)化简:2cos 4x -2cos 2x +122tan(π4-x )sin 2(π4+x )=________.(3)求值:cos 15°+sin 15°cos 15°-sin 15°=________.答案 (1)B (2)12cos 2x (3) 3解析 (1)原式=sin(65°-x )·cos(x -20°)+cos(65°-x )cos[90°-(x -20°)]=sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )sin(x -20°)=sin[(65°-x )+(x -20°)]=sin 45°=22.故选B.(2)原式=12(4cos 4x -4cos 2x +1)2×sin(π4-x )cos(π4-x )·cos 2(π4-x )=(2cos 2x -1)24sin(π4-x )cos(π4-x )=cos 22x2sin(π2-2x )=cos 22x 2cos 2x =12cos 2x . (3)原式=1+tan 15°1-tan 15°=tan 45°+tan 15°1-tan 45°tan 15°=tan(45°+15°)= 3.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,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.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.(1)已知α∈(0,π),化简:(1+sin α+cos α)·(cos α2-sin α2)2+2cos α=________.(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________.答案 (1)cos α (2) 3解析 (1)原式=(2cos 2α2+2sin α2cos α2)·(cos α2-sin α2)4cos2α2.因为α∈(0,π),所以cos α2>0,所以原式=(2cos 2α2+2sin α2cos α2)·(cos α2-sin α2)2cosα2=(cos α2+sin α2)·(cos α2-sin α2)=cos 2α2-sin 2α2=cos α.(2)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,tanA +C2=3,所以tan A 2+tan C 2+3tan A 2tan C2=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+C 2⎝⎛⎭⎪⎫1-tan A 2tan C 2+3tan A 2tan C2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-tan A2tan C 2+3tan A 2tan C2= 3.题型三 三角函数公式运用中角的变换例3 (1)已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.则sin(α-β)=________,cos β=________.(2)(2013·课标全国Ⅱ)已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4等于( )A.16B.13C.12D.23 答案 (1)-1010 95010 (2)A 解析 (1)∵α,β∈(0,π2),从而-π2<α-β<π2.又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010,cos(α-β)=31010. ∵α为锐角,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. (2)因为cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π42=1+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π22=1-sin 2α2,所以cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=1-sin 2α2=1-232=16,选A.思维升华 1.解决三角函数的求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.(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,然后应用诱导公式把“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.(1)设α、β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,则cos β等于( ) A.2525B.255C.2525或255D.55或525(2)已知cos(α-π6)+sin α=453,则sin(α+7π6)的值是________.答案 (1)A (2)-45解析 (1)依题意得sin α=1-cos 2α=255, cos(α+β)=±1-sin 2(α+β)=±45.又α,β均为锐角,所以0<α<α+β<π,cos α>cos(α+β). 因为45>55>-45,所以cos(α+β)=-45.于是cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α =-45×55+35×255=2525.(2)∵cos(α-π6)+sin α=453,∴32cos α+32sin α=453, 3(12cos α+32sin α)=453, 3sin(π6+α)=453,∴sin(π6+α)=45,∴sin(α+7π6)=-sin(π6+α)=-45.高考中的三角函数求值、化简问题典例:(1)若tan 2θ=-22,π<2θ<2π,则2cos 2θ2-sin θ-12sin(θ+π4)=________.(2)(2014·课标全国Ⅰ)设α∈(0,π2),β∈(0,π2),且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .2α-β=π2C .3α+β=π2D .2α+β=π2(3)(2012·大纲全国)已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α等于( ) A .-53 B .-59 C.59 D.53(4)(2012·重庆)sin 47°-sin 17°cos 30°cos 17°等于( )A .-32 B .-12 C.12 D.32思维点拨 (1)注意和差公式的逆用及变形.(2)“切化弦”,利用和差公式、诱导公式找α,β的关系.(3)可以利用sin 2α+cos 2α=1寻求sin α±cos α与sin αcos α的联系. (4)利用和角公式将已知式子中的角向特殊角转化. 解析 (1)原式=cos θ-sin θsin θ+cos θ=1-tan θ1+tan θ,又tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-22,即2tan 2θ-tan θ-2=0, 解得tan θ=-12或tan θ= 2.∵π<2θ<2π,∴π2<θ<π.∴tan θ=-12,故原式=1+121-12=3+2 2.(2)由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+cos αsin β, ∴sin(α-β)=cos α=sin(π2-α).∵α∈(0,π2),β∈(0,π2),∴α-β∈(-π2,π2),π2-α∈(0,π2),∴由sin(α-β)=sin(π2-α),得α-β=π2-α,∴2α-β=π2.(3)方法一 ∵sin α+cos α=33,∴(sin α+cos α)2=13, ∴2sin αcos α=-23,即sin 2α=-23.又∵α为第二象限角且sin α+cos α=33>0, ∴2k π+π2<α<2k π+34π(k ∈Z ),∴4k π+π<2α<4k π+32π(k ∈Z ),∴2α为第三象限角, ∴cos 2α=-1-sin 22α=-53. 方法二 由sin α+cos α=33两边平方得1+2sin αcos α=13, ∴2sin αcos α=-23.∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0, ∴sin α-cos α=(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=153. 由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=33,sin α-cos α=153,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=3+156,cos α=3-156.∴cos 2α=2cos 2α-1=-53. (4)原式=sin(30°+17°)-sin 17°cos 30°cos 17°=sin 30°cos 17°+cos 30°sin 17°-sin 17°cos 30°cos 17°=sin 30°cos 17°cos 17°=sin 30°=12.答案 (1)3+2 2 (2)B (3)A (4)C温馨提醒 (1)三角函数的求值化简要结合式子特征,灵活运用或变形使用公式.(2)三角求值要注意角的变换,掌握常见的配角技巧.方法与技巧 1.巧用公式变形:和差角公式变形:tan x ±tan y =tan(x ±y )·(1∓tan x ·tan y );倍角公式变形:降幂公式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2, 配方变形:1±sin α=⎝⎛⎭⎪⎫sin α2±cos α22,1+cos α=2cos2α2,1-cos α=2sin2α2.2.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. 失误与防范1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1”的各种变通. 2.在(0,π)范围内,sin(α+β)=22所对应的角α+β不是唯一的. 3.在三角求值时,往往要估计角的范围后再求值.A 组 专项基础训练 (时间:30分钟)1.已知tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,那么tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ) A.1318 B.1322 C.322 D.16解析 因为α+π4+β-π4=α+β,所以α+π4=(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4 =tan(α+β)-tan ⎝⎛⎭⎪⎫β-π41+tan(α+β)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=322.2.若θ∈[π4,π2],sin 2θ=378,则sin θ等于( )A.35B.45C.74D.34 答案 D解析 由sin 2θ=387和sin 2θ+cos 2θ=1得(sin θ+cos θ)2=378+1=(3+74)2,又θ∈[π4,π2],∴sin θ+cos θ=3+74.同理,sin θ-cos θ=3-74,∴sin θ=34.3.已知tan α=4,则1+cos 2α+8sin 2αsin 2α的值为( )A .4 3B.654 C .4 D.233答案 B解析 1+cos 2α+8sin 2αsin 2α=2cos 2α+8sin 2α2sin αcos α,∵tan α=4,∴cos α≠0,分子、分母都除以cos 2α得2+8tan 2α2tan α=654.4.(2013·重庆)4cos 50°-tan 40°等于( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .22-1解析 4cos 50°-tan 40°=4sin 40°cos 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2sin(50°+30°)-sin 40°cos 40°=3sin 50°+cos 50°-sin 40°cos 40°=3sin 50°cos 40°= 3.5.已知cos(x -π6)=-33,则cos x +cos(x -π3)的值是( )A .-233B .±233C .-1D .±1答案 C解析 cos x +cos(x -π3)=cos x +12cos x +32sin x =32cos x +32sin x =3(32cos x +12sin x )=3cos(x -π6)=-1. 6. sin 250°1+sin 10°=________.答案 12解析 sin 250°1+sin 10°=1-cos 100°2(1+sin 10°)=1-cos(90°+10°)2(1+sin 10°)=1+sin 10°2(1+sin 10°)=12.7.已知α、β均为锐角,且cos(α+β)=sin(α-β),则tan α=________. 答案 1解析 根据已知条件:cos αcos β-sin αsin β=sin αcos β-cos αsin β, cos β(cos α-sin α)+sin β(cos α-sin α)=0, 即(cos β+sin β)(cos α-sin α)=0. 又α、β为锐角,则sin β+cos β>0, ∴cos α-sin α=0,∴tan α=1. 8.3tan 12°-3(4cos 212°-2)sin 12°=________. 答案 -4 3解析 原式=3sin 12°cos 12°-32(2cos 212°-1)sin 12° =23⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 12°-32cos 12°cos 12°2cos 24°sin 12°=23sin(-48°)2cos 24°sin 12°cos 12°=-23sin 48°sin 24°cos 24° =-23sin 48°12sin 48°=-4 3.9.已知1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α=-2tan α,试确定使等式成立的α的取值集合.解 因为1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α= (1+sin α)2cos 2α- (1-sin α)2cos 2α=|1+sin α||cos α|-|1-sin α||cos α|=1+sin α-1+sin α|cos α|=2sin α|cos α|,所以2sin α|cos α|=-2tan α=-2sin αcos α.所以sin α=0或|cos α|=-cos α>0.故α的取值集合为{α|α=k π或2k π+π2<α<2k π+π或2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z }.10.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求cos β的值.解 (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×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-43+310.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟)11.已知tan(α+π4)=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin 2αcos(α-π4)等于( )A .-255B .-3510C .-31010 D.255答案 A解析 由tan(α+π4)=tan α+11-tan α=12,得tan α=-13.又-π2<α<0,所以sin α=-1010.故2sin 2α+sin 2αcos(α-π4)=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)=22sin α=-255.12.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin 2α+cos 2α=14,则tan α的值等于( )A.22 B.33C. 2D. 3 答案 D解析 ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin 2α+cos 2α=14,∴sin 2α+cos 2α-sin 2α=14,∴cos 2α=14,∴cos α=12或-12(舍去),∴α=π3,∴tan α= 3.13.若tan θ=12,θ∈(0,π4),则sin(2θ+π4)=________.答案7210解析 因为sin 2θ=2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=2tan θtan 2θ+1=45, 又由θ∈(0,π4),得2θ∈(0,π2),所以cos 2θ=1-sin 22θ=35,所以sin(2θ+π4)=sin 2θcos π4+cos 2θsin π4=45×22+35×22=7210.14.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +7π4+cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -3π4,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)已知cos(β-α)=45,cos(β+α)=-45,0<α<β≤π2,求证:[f (β)]2-2=0.(1)解 ∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +7π4-2π+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-π2 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4,∴T =2π,f (x )的最小值为-2.(2)证明 由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45,两式相加得2cos βcos α=0, ∵0<α<β≤π2,∴β=π2,∴[f (β)]2-2=4sin2π4-2=0. 15.已知f (x )=(1+1tan x )sin 2x -2sin(x +π4)·sin(x -π4).(1)若tan α=2,求f (α)的值; (2)若x ∈[π12,π2],求f (x )的取值范围.解 (1)f (x )=(sin 2x +sin x cos x )+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=1-cos 2x 2+12sin 2x +sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=12+12(sin 2x -cos 2x )+cos 2x =12(sin 2x +cos 2x )+12. 由tan α=2,得sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=45. cos 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2α1+tan 2α=-35. 所以,f (α)=12(sin 2α+cos 2α)+12=35.(2)由(1)得f (x )=12(sin 2x +cos 2x )+12=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+12.由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,得5π12≤2x +π4≤5π4. 所以-22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4≤1,0≤f (x )≤2+12,所以f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2+12.。
高考数学两角和与差及二倍角的三角函数公式课件
-23×12+ 35× 23=
15-2 6.
故选 D. 答案:D
(2)4sin 80°-csoins 1100°°=(
A. 3
B.- 3
) C. 2
D.2 3-3
解析:因
4sin
80°-csoins
1100°°=4sin
80°sin10 °-cos sin 10°
10°=
2sin
20°-cos sin 10°
10°=2sin30°-sin101°0°-cos
【规律方法】三角函数的给角求值,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.
考点 2 给值求值问题 例 2:(1)(2016 年新课标Ⅰ)已知 θ 是第四象限角,且 sinθ+π4=35,则 tanθ-π4=________.
1.两角和与差的三角函数
三角函数
两角和
正弦
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
余弦
cos(α+β)=_c_o_s_α__co_s__β_-__s_in__α_si_n__β_
正切
tan(α+β)=1t-antαan+αttaannββ
简写形式 Sα+β Cα+β
Tα+β
(续表) 三角函数 正弦 余弦
考点 3 给值求角问题
例 3:已知 A,B 均为钝角,且 sin A= 55,sin B= 1100,求 A+B 的值.
解:∵A,B 均为钝角,且 sin A= 55,sin B= 1100,
∴cos A=-
1-sin2A=-
2 =-2 5
两角和与差的公式与二倍角公式
两角和与差的公式与二倍角公式1.两角和的公式:当两角A和B的和为角C时,我们有以下公式:sin(C) = sin(A) * cos(B) + cos(A) * sin(B)cos(C) = cos(A) * cos(B) - sin(A) * sin(B)tan(C) = (tan(A) + tan(B)) / (1 - tan(A) * tan(B))这些公式可以简单地通过将三角函数的和角公式代入得到。
2.两角差的公式:当两角A和B的差为角C时,我们有以下公式:sin(C) = sin(A) * cos(B) - cos(A) * sin(B)cos(C) = cos(A) * cos(B) + sin(A) * sin(B)tan(C) = (tan(A) - tan(B)) / (1 + tan(A) * tan(B))同样,这些公式可以通过将三角函数的差角公式代入得到。
二倍角公式:1. sin(2A) = 2 * sin(A) * cos(A)这个公式表示正弦函数的两倍角,可以通过将正弦函数的和角公式中A与B都设为A得到。
sin(2A) = sin(A + A) = sin(A) * cos(A) + cos(A) * sin(A) = 2 * sin(A) * cos(A)2. cos(2A) = cos^2(A) - sin^2(A)这个公式表示余弦函数的两倍角,可以通过将余弦函数的差角公式中A与B都设为A得到。
cos(2A) = cos(A - A) = cos(A) * cos(A) + sin(A) * sin(A) = cos^2(A) - sin^2(A)3. tan(2A) = (2 * tan(A)) / (1 - tan^2(A))这个公式表示正切函数的两倍角,由正切函数的和角公式和差角公式推导而来。
我们有 tan(A + A) = (tan(A) + tan(A)) / (1 - tan(A) * tan(A))代入 tan(2A) 和进行简化得到:tan(2A) = (2 * tan(A)) / (1 - tan^2(A))这些公式在解决各种三角函数相关的问题中非常有用。
两角和差公式
两角和差公式两角和与差的三角函数公式sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβsin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβcos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβcos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)二倍角公式二倍角的正弦、余弦和正切公式(升幂缩角公式)sin2α=2sinαcosαcos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)tan2α=2tanα/[1-tan^2(α)]半角公式半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)sin^2(α/2)=(1-cosα)/2 cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)另也有tan(α/2)=(1-cosα)/sinα=sinα/(1+cosα)万能公式sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)] cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)] tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]万能公式推导附推导:sin2α=2sinαcosα=2sinαcosα/(cos^2(α)+sin^2(α))……*,(因为cos^2(α)+sin^2(α)=1)再把*分式上下同除cos^2(α),可得sin2α=2tanα/(1+tan^2(α))然后用α/2代替α即可。
同理可推导余弦的万能公式。
正切的万能公式可通过正弦比余弦得到。
和差化积公式三角函数的和差化积公式sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]积化和差公式三角函数的积化和差公式sinα·cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]和差化积公式推导附推导:首先,我们知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb 我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb 所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2这样,我们就得到了积化和差的四个公式:sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2 cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2 cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2 sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2 有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式。
两角和与差及二倍角公式经典例题及答案
:两角和与差及其二倍角公式知识点及典例之阿布丰王创作知识要点:1、两角和与差的正弦、余弦、正切公式C(α-β):cos(α-β)=; C(α+β):cos(α+β)=;S(α+β):sin(α+β)=; S(α-β):sin(α-β)=; T(α+β):tan(α+β)=; T(α-β):tan(α-β)=; 2、二倍角的正弦、余弦、正切公式2S α:sin2α=; 2T α:tan2α=; 2C α:cos2α===;3、在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等。
如T(α±β)可变形为:tan α±tan β=___________________; tan αtan β==. 考点自测:1、已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=()2、已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+ sin α=453,则 sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+7π6的值是( )A .-235 B.235C .-45D.453、在△ABC 中,若cos A =45,cos B =513,则cos C 的值是( )A.1665B.5665C.1665或5665D .-16654、若cos2θ+cos θ=0,则sin2θ+sin θ的值等于( )A .0B .±3C .0或3D .0或±35、三角式2cos55°-3sin5°cos5°值为( )A.32B.3C .2 D .1题型训练题型1 给角求值一般所给出的角都是非特殊角,利用角的关系(与特殊角的联系)化为特殊角例1求[2sin50sin10(1)]︒︒︒+.变式1:化简求值:2cos10sin 20.cos 20︒︒︒-题型2给值求值三角函数的给值求值问题解决的关键在于把“所求角”用“已知角”暗示.如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---例2 设cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,其中α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求cos(α+β).变式2:π3π33π50π,cos(),sin(),4445413βααβ<<<<-=+=已知求sin(α+β)的值.题型3给值求角已知三角函数值求角,一般可分以下三个步调:(1)确定角所在的范围;(2)求角的某一个三角函数值(要求该三角函数应在角的范围内严格单调);(3)求出角。
两角和与差及二倍角公式
cos2α-sin2α=cos2α, 2tan =tan2α, 2 1 tan
1±sin2α=sin2α+cos2α±2sinαcosα =(sinα±cosα)2,
1+cos2α=2cos2α,
1-cos2α=2sin2α.
考点陪练
1.sin15°cos75°+cos15°sin105°等于(
第十八讲
两角和与差及二倍角公式
回归课本
1.C(α-β)∶cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ C(α+β)∶cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
S(α+β)∶sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
S(α-β)∶sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
答案:B
则sin 等于 33 A. 65 33 C. 65
3 5 5.已知cos( ) , sin , 且 0, , , 0 , 5 13 2 2
63 B. 65 63 D. 65
解析 :由于 0, , , 0 ,因此 (0, ). 2 2 3 又由于cos( ) 0,因此 0, . 5 2 4 12 sin( ) 且cos , sin sin 5 13 sin cos cos sin 4 12 3 5 33 .因此选A. 5 13 5 13 65
3.余弦二倍角公式有三种形式,即cos2α=cos2αsin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,由此可得变形公式sin2α= 1 cos 2 1 cos 2 2 ,cos α= ,它的双向应用分别起到缩角
两角和与差二倍角公式PPT教学课件
(4)“给式求值”:给出一些较复杂的三角式的 值,求其他式子的值。将已知式或所求式进行化简, 再求之
三角函数式常用化简方法:切割化弦、高次化低次
注意点:灵活角的变形和公式的变形 重视角的范围对三角函数值的影响,对角的
范围要讨论
一.给角求值.
四、作业:
三角函数式的求值
三角函数式的求值的关键是熟练掌握公式及应 用, 掌握公式的逆用和变形
三角函数式的求值的类型一般可分为:
(1)“给角求值”:给出非特殊角求式子的值。仔细 观察非特殊角的特点,找出和特殊角之间的关系, 利用公式转化或消除非特殊角
(2)“给值求值”:给出一些角得三角函数式的 值,求另外一些角得三角函数式的值。找出已知 角与所求角之间的某种关系求解
1 sin
1 cos
(2)书例1
求证 : sin(2 ) 2cos( ) sin
sin
sin
练习:已知 270 360 ,化简
1 1 1 1 cos2
2222
三.求三角最值
例2、P(55 例1) 试求函数
Y若=xsin[x0+,co]sx呢+2?sinx cosx +2 的最大值,最小值.
重视角的范围对三角函数值的影响,对角的 范围要讨论
【作业布置】
三角函数的化简与证明
一、知识点 1、化简 (1)化简目标:项数习量少,次数尽量低,尽量 不含分母和根号
(2)化简三种基本类型: 1) 根式形式的三角函数式化简 2) 多项式形式的三角函数式化简 3)分式形式的三角函数式化简
(3)化简基本方法:用公式;异角化同角;异名 化同名;化切割为弦;特殊值与特殊角的三角函 数值互化。
两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式
答案 D 由cos +sin α= , 可得 cos α+ sin α+sin α= , 即 sin α+ cos α= , ∴ sin = , 即sin = , ∴sin =-sin =- .
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2-1 已知cos +sin α= ,则sin 的值是 ( ) A.- B. C. D.-
方法技巧 三角恒等变换的变“角”与变“名”问题的解题思路 角的变换:明确各个角之间的关系(包括非特殊角与特殊角、已知角 与未知角),熟悉角的拆分与组合的技巧,半角与倍角的相互转化,如:2α= (α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,40°=60°-20°, + = , =2× 等. 名的变换: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.
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1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2.
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cos2α=⑩ ,sin2α= ;
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1.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°= ( ) A.- B. C.- D.
02
03
已知sin(α-kπ)= (k∈Z),则cos 2α的值为 ( ) A. B.- C. D.-
A
若tan = ,则tan α= .
.
考点突破
典例1 (1)已知sin =cos ,则tan α= ( ) A.-1 B.0 C. D.1 (2)(2017课标全国Ⅰ,15,5分)已知α∈ ,tan α=2,则cos = (3)设sin 2α=-sin α,α∈ ,则tan 2α的值是 .
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.。
两角和与差的公式
两角和与差的正弦、余弦、正切公式cos(a — 3= cosa cos 3+ sin 久sin 3 (C ( a-®) cos( a+ 3= cos_ %cos_ 3— sin_ 久sin_ 3 (C (a + 3) sin( a — 3= sin_久cos_ 3— cos_asin_ 3 (S (a — 3)) sin( a+ 3= sin 久cos 3+ cos asin 3 (S (a + 3))tan a — tan 3 十tan( a —3=(T ( a-3)1 + tan atan 3tan a+ tan 3tan( a+ 3= 1 — tan a an 3 (T(a+ 3)2•二倍角公式 sin 2 a= 2sin_ 久cos_ a;222 2cos 2 a= cos 2a — sin 2a = 2cos 2a — 1 = 1 — 2sin 2 a ;3 •在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变 形用等•如T ( a±3可变形为tan a± tan 3= tan( a±®(1 ?tan ■—a tan_3,tan a+ tan 3 tan a — tan 3tan otan 3= 1 — = — 1.“ tan( a+ 3) tan( a — 3) 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“V”或“x”)(1) 存在实数 a, 3,使等式 sin( a+ 3)= sin a+ sin 3成立.( V ) (2) 在锐角△ ABC 中,sin Asin B 和cos Acos B 大小不确定.(x )(3) 公式 tan( a+ 3)= fan# a+ t :n 3可以变形为 tan a+ tan 3= tan( a+ 3)(1 — tan %tan 3),且对任1 — tan atan 3 意角a, 3都成立.(X )⑷存在实数 a ,使tan 2 a= 2tan a .( V )⑸设 sin 2 a= — sin a , a€ (才,n ,则 tan 2 a= , 3.( V )tan 2 a=2ta n a 1 — tan ?a❷考点自测1. (2013 浙江)已知 a€ R , sin a+ 2cos 仏=亠2°,则 tan 2 a 等于()34C _ 4D ._ 3 答案 C225…Sin a+ 4sin a cos a+ 4cos a= Q.化简得:4sin 2 a=— 3cos 2 a, sin 2 a 3•-tan 2 a = co 莎=—4.故选 C. 2 .若前a+迦a= 1,则tan 2 a 等于(sin a — cos a 24 C .— 3答案• sin 0+ cos 0=- ^^.4. (2014课标全国n )函数f(x)= sin (x + 2$) — 2sin $cos(x +妨的最大值为 ___________ 答案 1解析 T f(x)= sin(x + 2 $)— 2sin $cos(x + $)解析•' sin a+ 2cos a= .10~2~,A . 解析 ,sin a+ cos a 1 /由 =-,等式左边分子、 sin a — cos a 2分母同除cos a 得,ta^q = 1,解得 tan a=— 3,tan a — 1 2则 tan 2 a= . 2t a na 1 — tan 2 a 34. 3. (2013课标全国n0为第二象限角,贝U sin 0+ cos 0=答案解析■/ tann 0+n = 12, 1 ••• tan — §,3sin 0=— 即 2 sin 2 0+ cos 2 0= 1, cos 0, 2 - -且0为第二象限角, 解得 sin 0=£°, cos_ 3伍0=10 -n n 4<4+ a <3n4=sin [(x + $)+ 对—2s in $cos(x + 妨=sin(x + $)cos 0+ cos(x + $)s in 2sin $cos(x + 妨=si n(x + 0)cos 0— cos(x + 0)sin 0 =sin [(x + 0)—0 = sin x ,••• f(x)的最大值为1.例1 (1)设tan a , tan B 是方程x 2— 3x + 2 = 0的两根,则tan( a+ ®的值为( )C. 1D . 3n n n 1 ⑵若 o<a <2,— 2<3<o , cosq +a=3,cos(4 — 2)=亍,贝V cos(a+ 2)等于(B .D .答案(1)A(2)C解析(1)由根与系数的关系可知 ) _3 3 .6 6tan a+ tan B= 3, tan d an B= 2. •- tan( a+ B = tan a+ tan B 1 — tan %tan B=—3.故选A.⑵cos( a+ 2)n , 、 / n B =cos[(4+ a-(4 - 2)】,n 、 z n B n 、. z n B =cos (4+ a cos (4— 2)+ si nq + a)s in (4 — 2).•/ 0< a <n 题型一三角函数公式的基本应用p n又- 2<网,故COS (a+芜3T+晋¥瞬故选C.思维升华 三角函数公式对使公式有意义的任意角都成立•使用中要注意观察角之间的和、 差、倍、互补、互余等关系.n n 1(1)若 a€(2, n, tan( a+ 4)= 7,则 sin a 等于(D .答案 (1)A ⑵与—又 T Sin 2 a+ cos 2 a= 1 ,(2, n,「・ sin a= 5.cos 10 ° sin 20 2s in 10 —s in 10cos 10 — 2sin 20 2sin 10 ° cos 10 — 2si n(30 —10 °)2sin 10 °cos 10 — 2sin 30 cds 10 + 2cos 30 sin 102sin 10解析 (1) T tan( a+n tan a+ 14)= 1 — tana7'sin a cosa ,…cos 4a= — §sin a .2cos 210° ⑵原式=4sin 10 cos 10 — sin 10cos 25 sin 25° sin 5 cos 5C.⑵计算: 1 + cos 20 2si n 20 o。
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.。