课时跟踪检测(二十二) 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
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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.。
课时跟踪检测 (二十) 两角和与差的正弦、余弦和正切公式一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2017·西安质检)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.(2016·河北三市第二次联考)若2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=3sin(π-θ),则tan θ等于( ) A .-33B .32C .233D .2 3解析:选B 由已知得sin θ+3cos θ=3sin θ, 即2sin θ=3cos θ,所以tan θ=32.故选B . 3.(2016·兰州实战考试)若sin 2α=2425,0<α<π2,则2cos ⎝⎛⎭⎫π4-α的值为( ) A .-15B .15C .-75D .75解析:选D2cos ⎝⎛⎭⎫π4-α=2⎝⎛⎭⎫22cos α+22sin α=sin α+cos α,又∵(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+sin 2α=4925,0<α<π2,∴sin α+cos α=75,故选D .4.(2017·广州模拟)已知cos(θ+π)=-13,则sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π2=________. 解析:cos(θ+π)=-13,所以cos θ=13,sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π2=cos 2θ=2cos 2θ-1=-79. 答案:-795.(2017·贵阳摸底)设sin α=2cos α,则tan 2α的值为________.解析:由题可知,tan α=sin αcos α=2,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=-43.答案:-43二保高考,全练题型做到高考达标1.(2017·南宁质量检测)已知π2<α<π,3sin 2α=2cos α,则cos(α-π)等于( )A .23B .64C .223D .326解析:选C 由3sin 2α=2cos α,得sin α=13.因为π2<α<π,所以cos(α-π)=-cos α=1-⎝⎛⎭⎫132=223.2.设tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=14,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A .-2 B .2 C .-4D .4解析:选C ∵tan ⎝⎛⎭⎫α-π4 =tan α-tanπ41+tan αtanπ4=tan α-11+tan α=14,∴tan α=53,∴tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+11-tan α=-4.3.已知sin α+cos α=13,则sin 2⎝⎛⎭⎫π4-α=( ) A .118B .1718C .89D .29 解析:选B 由sin α+cos α=13两边平方得1+sin 2α=19,解得sin 2α=-89,所以sin 2⎝⎛⎭⎫π4-α=1-cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α2=1-sin 2α2=1+892=1718. 4.(2017·广东肇庆模拟)已知sin α=35且α为第二象限角,则tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=( ) A .-195 B .-519 C .-3117D .-1731解析:选D 由题意得cos α=-45,则sin 2α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=725.∴tan 2α=-247,∴tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=tan 2α+tanπ41-tan 2αtanπ4=-247+11-⎝⎛⎭⎫-247×1=-1731. 5.已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=7210,cos 2α=725,则sin α=( ) A .45B .-45C .35D .-35解析:选C 由sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=7210得sin α-cos α=75.① 由cos 2α=725得cos 2α-sin 2α=725,所以(cos α-sin α)(cos α+sin α)=725.② 由①②可得cos α+sin α=-15.③由①③可得sin α=35.6.已知cos θ=-513,θ∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6的值为________. 解析:由cos θ=-513,θ∈⎝⎛⎭⎫π,3π2得sin θ=-1-cos 2θ=-1213,故sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=sin θcos π6-cos θsin π6=-1213×32-⎝⎛⎭⎫-513×12=5-12326.答案:5-123267.已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=________.解析:cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 =cos x +12cos x +32sin x=32cos x +32sin x =3cos ⎝⎛⎭⎫x -π6 =3×⎝⎛⎭⎫-33 =-1. 答案:-18.计算sin 250°1+sin 10°=________.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.答案:129.(2017·广东六校联考)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π12,x ∈R . (1)求f ⎝⎛⎭⎫-π4的值; (2)若cos θ=45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3的值. 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. 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=-1-sin 2α=-32. (2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π2<α-β<π2.又由sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45.所以cos β=cos [α-(α-β)] =cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =-32×45+12×⎝⎛⎭⎫-35=-43+310.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos(α-β)=( ) A .-12B .12C .-13D .2327解析:选D 因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以2α∈(0,π),因为cos α=13,所以cos 2α=2cos 2α-1=-79,所以sin 2α=1-cos 22α=429.又α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以α+β∈(0,π),所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=223,所以cos(α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=⎝⎛⎭⎫-79×⎝⎛⎭⎫-13+429×223=2327.故选D .2.(2017·合肥质检)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解:(1)cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α =cos ⎝⎛⎭⎫π6+αsin ⎝⎛⎭⎫π6+α =12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32, ∴ sin 2α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3=12. (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α∈⎝⎛⎭⎫2π3,π, 又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32.∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=23.。
专题22两角和与差的正弦、余弦和正切公式最新考纲1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.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.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).基础知识融会贯通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. 【知识拓展】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.辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ),其中sin φ=b a 2+b2,cos φ=a a 2+b 2.重点难点突破【题型一】和差公式的直接应用【典型例题】求值:sin24°cos54°﹣cos24°sin54°等于()A.B.C.D.【解答】解:sin24°cos54°﹣cos24°sin54°=sin(24°﹣54°)=sin(﹣30°)=﹣sin30°,故选:C.【再练一题】若sinα,α∈(),则cos()=()A.B.C.D.【解答】解:∵sinα,α∈(),∴cosα,∴cos()(cosα﹣sinα).故选:A.思维升华 (1)使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征.(2)使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.【题型二】和差公式的灵活应用命题点1 角的变换【典型例题】已知tan(α)=﹣2,则tan()=()A.B.C.﹣3 D.3【解答】解:∵tan(α)=﹣2,则tan()=tan[(α)],故选:A.【再练一题】若sin()=2cos,则()A.B.C.2 D.4【解答】解:∵sin()=2cos,∴sinαcos cosαsin2cos,即 sinαcos3cosαsin,∴tanα=3tan,则,故选:B.命题点2 三角函数式的变换【典型例题】若,且,则()A.B.C.D.【解答】解:∵α,∴π<2α,又,∴cos2α.∴,解得cosα,则sinα.∴.故选:D.【再练一题】已知sinα+3cosα,则tan(α)=()A.﹣2 B.2 C.D.【解答】解:∵(sinα+3cosα)2=sin2α+6sinαcosα+9cos2α=10(sin2α+cos2α),∴9sin2α﹣6sinαcosα+cos2α=0,则(3tanα﹣1)2=0,即.则tan(α).故选:B.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.(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.基础知识训练1.【辽宁省辽阳市2019届高三下学期一模】已知α∈(22ππ-,),tan α=sin76°cos46°﹣cos76°sin46°,则sin α=( )A B . C D . 【答案】A 【解析】解:由tan α=sin76°cos46°﹣cos76°sin46°=sin (76°﹣46°)=sin30°12=, 且α∈(22ππ-,),∴α∈(0,2π),联立,解得sin α=. 故选:A .2.【福建省2019年三明市高三毕业班质量检查测试】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点(3,4)P .若角β满足,则tan β=( )A .-2B .211 C .613D .12【答案】B 【解析】因为角α的终边过点()3,4P ,所以4tan 3α=,又,所以,即,解得2tan 11β=. 故选B3.【福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试】( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】,故选:B4.【河南名校联盟2018-2019学年高三下学期2月联考】已知,则=( )A .35B .45C D 【答案】D 【解析】∵,∴12tan θ=.∴.故选D .5.【东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2019届高三第一次模拟考试】已知,则sin α= ( )A B C .45D .35【答案】A 【解析】因为,所以,所以,且0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭解得,故选A.6.若,则tan α= ( )A .17 B .17-C .1D .1-【答案】D 【解析】tan (α-β)=3,tan β=2, 可得3,∴,解得tan α1=-. 故选:D .7.【福建省三明市2019的是( ) A . B . C .D .【答案】D 【解析】 解:选项A :;选项B :;选项C :; 选项D :,经过化简后,可以得出每一个选项都具有的形式,, 故只需要sin α接近于sin 45︒,根据三角函数图像可以得出sin 46︒最接近sin 45︒,故选D.8.【广西桂林市、崇左市2019届高三下学期二模联考】已知,则( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 由题得.当在第一象限时,.当在第三象限时,.故选:C9.【湖南省长沙市长郡中学2019届高三下学期第一次适应性考试(一模)】已知为锐角,则()sin αβ+的值为( )A .12B .312- C .12D .312+ 【答案】D 【解析】 因为为锐角因为()cos 2β=所以2αβ+大于90°由同角三角函数关系,可得所以 =所以选D10.【山东省菏泽市2019届高三下学期第一次模拟考试】若,且α是钝角,则( )A .46B .46- C .46D .46-【答案】D 【解析】 因为α是钝角,且,所以,故,故选:D11.【安徽省黄山市2019届高三毕业班第三次质量检测】________.【答案】2 【解析】 因为,又,所以,所以.故答案为212.【西南名校联盟重庆市第八中学2019届高三5月高考适应性月考卷(六)】函数的最大值为_______【答案】1【解析】,所以,因此()f x的最大值为1.13.【吉林省2019届高三第一次联合模拟考试】已知,则m=______.【答案】【解析】由得:整理得:m=本题正确结果:14.【山东省泰安市教科研中心2019届高三考前密卷】已知,则=_____.【答案】1 7 -【解析】,则3cos5α=-,所以4tan3α=-,则:,故答案为:17-. 15.【江西省新八校2019届高三第二次联考】在锐角三角形ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若3sin c b A =,则的最小值是_______.【答案】12 【解析】 由正弦定理可得:得:,即又令,得:ABC ∆为锐角三角形得:,即1t > 10t ∴->当且仅当,即时取等号本题正确结果:1216.【安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测】已知函数,若对任意实数x ,恒有,则______.【答案】14- 【解析】对任意实数x ,恒有,则()1fα为最小值,()2f α为最大值.因为,而,所以当sin =1x -时,()f x 取得最小值;当1sin 4x =时,()f x 取得最大值. 所以.所以1cos 0α=.所以.17.【江苏省徐州市2018-2019学年高三考前模拟检测】在ABC ∆中,已知3AC =,cos B =,3A π=.(1)求AB 的长; (2)求的值.【答案】(1)2AB =(2)【解析】(1)在ABC ∆中,因为cos B =,所以02B π<<,所以,又因为,所以,由正弦定理,,所以.(2)因为,所以,所以.18.【天津市北辰区2019届高考模拟考试】在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知45B =,b =cos C =. (1)求边a ;(2)求()sin 2A B -.【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意得:cos C =,,0C π<<,∴,∵45B =︒,,∴,∴由正弦定理,得a =.(2)由(1)得,,∴,,∴.19.【2019年塘沽一中、育华中学高三毕业班第三次模拟考试】在ABC △中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知,.(1)求ABC △的面积; (2)若2c =,求的值.【答案】(1)4;(2) 【解析】 解:,,,,易得sin 0A ≠,3cos 5A ∴=,,又,可得,10bc =,可得ABC △的面积;(2),5b ∴=,由余弦定理可得,,a ∴=,,20.【天津市河北区2019届高三一模】已知ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足,.(1)求cos A 的值; (2)求的值。
课时跟踪检测两角和与差的正弦余弦正切公式在学习三角函数时,我们已经了解了正弦、余弦和正切函数。
在本次课时跟踪检测中,我们将学习两个角度的和与差的正弦、余弦和正切公式。
通过这些公式,我们可以计算两个角度相加或相减的正弦、余弦和正切值。
首先,我们来看两角和的公式。
1.两角和的正弦公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的正弦之和可以表示为:sin(A + B) = sinA * cosB + cosA * sinB2.两角和的余弦公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的余弦之和可以表示为:cos(A + B) = cosA * cosB - sinA * sinB3.两角和的正切公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的正切之和可以表示为:tan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanA * tanB)接下来,我们来看两角差的公式。
1.两角差的正弦公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的正弦之差可以表示为:sin(A - B) = sinA * cosB - cosA * sinB2.两角差的余弦公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的余弦之差可以表示为:cos(A - B) = cosA * cosB + sinA * sinB3.两角差的正切公式:当角A和角B是任意两个角度时,它们的正切之差可以表示为:tan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanA * tanB)这些公式可以帮助我们在计算角度和或差的正弦、余弦和正切值时,避免重复计算。
通过将已知的角度的正弦、余弦和正切值带入公式,我们可以求解未知角度的正弦、余弦和正切值。
例如,如果我们知道sinA和cosA的值,我们可以使用两角和的正弦和余弦公式来计算任意角B的正弦和余弦值。
同样,如果我们知道tanA和tanB的值,我们可以使用两角和的正切公式计算角度(A + B)的正切值。
理解和掌握这些公式对于解决与三角函数相关的问题非常重要。
【优化指导】高中数学 3.1.2两角和与差的正弦、余弦、正切公式(二)课时跟踪检测 新人教A 版必修4知识点及角度 难易度及题号 基础 中档 稍难 两角和与差正切公式的运用1、3、6 7、9 给值求值(角)问题2、4、510、11 综合问题8 121.与1-tan 21°1+tan 21°相等的是( )A .tan 66°B .tan 24°C .tan 42°D .tan 21°解析:原式=tan 45°-tan 21°1+tan45°tan 21°=tan(45°-21°)=tan 24°.答案:B2.若tan 28°·tan 32°=m ,则tan 28°+tan 32°=( ) A.3m B.3(1-m ) C.3(m -1)D.3(m +1)解析:tan(28°+32°)=tan 28°+tan 32°1-tan 28°tan 32°=tan 60°=3,又tan 28°·tan 32°=m , ∴tan 28°+tan 32°=3(1-m ). 答案:B 3.tan 10°+tan 50°+tan 120°tan 10°tan 50°的值应是( )A .-1B .1 C. 3D .- 3解析:∵tan 10°+tan 50°=tan 60°-tan 60°tan 10°tan 50°,∴原式=tan 60°-tan 60°tan 10°tan 50°+tan 120°tan 10°tan 50°=-tan 60°=- 3. 答案:D4.已知α+β=34π,则(1-tan α)(1-tan β)=( )A .2B .-2C .1D .-1解析:∵-1=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β,∴tan α+tan β=-1+tan αtan β.∴(1-tan α)(1-tan β)=1-tan α-tan β+tan αtan β=2. 答案:A5.若(tan α-1)(tan β-1)=2,则α+β=______. 解析:∵(tan α-1)(tan β-1)=2, ∴1+tan αtan β-(tan α+tan β)=2. ∴-(tan α+tan β)=1-tan αtan β.∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-1.∴α+β=k π+3π4,k ∈Z .答案:k π+3π4(k ∈Z )6.计算:cos 15°-sin 15°cos 15°+sin 15°=______.解析:原式=cos 15°cos 15°-sin 15°cos 15°cos 15°cos 15°+sin 15°cos 15°=1-tan 15°1+tan 15°=tan 45°-tan 15°1+tan 45°tan 15°=tan(45°-15°)=tan 30°=33. 答案:337.化简:tan(18°-x )tan(12°+x )+3[tan(18°-x )+tan(12°+x )]. 解:∵tan[(18°-x )+(12°+x )] =tan 18°-x +tan 12°+x1-tan 18°-x ·tan 12°+x=tan 30°=33, ∴tan(18°-x )+tan(12°+x )=33[1-tan(18°-x)·tan(12°+x)].∴原式=tan(18°-x )tan(12°+x)+3×33[1-tan(18°-x)·tan(12°+x)]=1.8.锐角△ABC中,tan A tan B的值( )A.不小于1 B.小于1C.等于1 D.大于1解析:由于△ABC为锐角三角形,∴tan A,tan B,tan C均为正数.∴tan C>0.∴tan[180°-(A+B)]>0.∴tan(A+B)<0,即tan A+tan B1-tan A tan B<0.而tan A>0,tan B>0,∴1-tan A tan B<0,即tan A tan B>1.答案:D9.化简tanα+β-tan α-tan βtan αtanα+β的结果为______.解析:原式=tan a+tan β1-tan αtan β-tan α-tan βtan α·tan α+tan β1-tan αtan β=tan α+tan βtan αtan βtan α+tan βtan α=tan β.答案:tan β10.已知α,β均为锐角,有tan β=cos α-sin αcos α+sin α,求tan(α+β)的值.解:tan β=cos α-sin αcos α+sin α=1-tan α1+tan α=tan⎝⎛⎭⎪⎫π4-α,因为α,β均为锐角.所以-π4<π4-α<π4,0<β<π2.又y=tan x在⎝⎛⎭⎪⎫-π2,π2上是单调函数,所以β=π4-α,即α+β=π4,tan(α+β)=1.11.已知tan α,tan β是方程x2+33x+4=0的两根,且-π2<α<π2,-π2<β<π2,求α+β的值.解:由根与系数的关系得tan α+tan β=-33,tan αtan β=4. ∴tan α<0,tan β<0.∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-331-4= 3.又-π2<α<π2,-π2<β<π2,且tan α<0,tan β<0,∴-π<α+β<0.∴α+β=-2π3.12.是否存在锐角α,β,使得(1)α+2β=2π3,(2)tan α2tan β=2-3同时成立?若存在,求出锐角α,β的值;若不存在,说明理由.解:假设存在锐角α,β,使得(1)α+2β=2π3,(2)tan α2tan β=2-3同时成立.由(1)得α2+β=π3,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β=tan α2+tan β1-tan α2tan β= 3.又tan α2tan β=2-3,所以tan α2+tan β=3- 3.因此tan α2,tan β可以看成是方程x 2-(3-3)x +2-3=0的两个根.解得x 1=1,x 2=2- 3.若tan α2=1,则α=π2,这与α为锐角矛盾.所以tan α2=2-3,tan β=1.所以α=π6,β=π4.所以满足条件的α,β存在,且α=π6,β=π4.1.两角和与差的正切公式变形较多,这样变式在解决某些问题时十分便捷,应当利用公式能熟练推导,务必熟悉它们.例如,tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),tan αtan β=1-tan α+tan βtan α+β,tan α+tan β+tan αtan βtan(α+β)=tan(α+β)等.2.在三角函数题目中,有时,也对一些特殊的常数进行代换,例如1=tan 45°,3=tan π3,33=tan π6等.这样做的前提是识别出公式结构,凑出相应公式.。
课时过关检测(二十二) 两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式A 级——基础达标1.在△ABC 中,cos A cos B >sin A sin B ,则△ABC 的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .等边三角形解析:C 依题意可知cos A cos B -sin A sin B =cos(A +B )>0,所以-cos C >0,所以cos C <0,所以C 为钝角.故选C .2.(2022·临汾质检)已知sin ⎝⎛⎭⎫π6-α=33,则cos ⎝⎛⎭⎫2α+2 021π3=( ) A .12B .13C .14D .23解析:B cos ⎝⎛⎭⎫2α+2 021π3=cos ⎝⎛⎭⎫2α+674π-π3=cos ⎝⎛⎭⎫π3-2α=1-2sin 2⎝⎛⎭⎫π6-α=1-2×⎝⎛⎭⎫332=13.故选B . 3.已知α满足sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=26,则tan αtan 2α+1=( ) A .3 B .-3 C .49D .-49解析:D ∵sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=26=22(sin α+cos α),即sin α+cos α=13,平方可得1+2sin αcos α=19,∴sin 2α=-89,故tan αtan 2α+1=12×2sin αcos αsin 2α+cos 2α=12sin 2α=-49,故选D .4.已知sin(α+β)=23,sin(α-β)=13,则tan αtan β=( )A .-13B .13C .-3D .3解析:D 由题意可得,sin αcos β+cos αsin β=23,sin αcos β-cos αsin β=13,所以sin αcosβ=12,cos αsin β=16,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=3.故选D .5.(2022·本溪一模)角α和β满足sin(α+β)=2sin(α-β),则tan ⎝⎛⎭⎫π2+α·tan β=( ) A .-13B .-12C .13D .3解析:A 因为sin(α+β)=2sin(α-β),所以sin α·cos β+cos α·sin β=2sin α·cos β-2cos α·sin β,所以sin α·cos β=3cos α·sin β,故tan ⎝⎛⎭⎫π2+α·tan β=sin ⎝⎛⎭⎫π2+αcos ⎝⎛⎭⎫π2+α·sin βcos β=cos α·sin β-sin α·cos β=-13.故选A . 6.(多选)(2022·南京月考)下列说法正确的是( ) A .cos 2α=1+cos 2α2B .1-sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2-cos α22C .12sin α+32cos α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π6 D .1-tan 15°1+tan 15°=33解析:ABD∵cos 2α=2cos 2α-1,∴cos 2α=1+cos 2α2,故A 正确; 1-sin α=sin 2α2+cos 2α2-2sin α2cos α2=⎝⎛⎭⎫sin α2-cos α22,故B 正确; 12sin α+32cos α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π3,故C 错误; 1-tan 15°1+tan 15°=tan 45°-tan 15°1+tan 45°·tan 15°=tan(45°-15°)=tan 30°=33,故D 正确.故选A 、B 、D .7.(多选)若sin α2=33,α∈(0,π),则( )A .cos α=13B .sin α=23C .sin ⎝⎛⎭⎫α2+π4=6+236D .sin ⎝⎛⎭⎫α2-π4=23-66解析:AC ∵sin α2=33,α∈(0,π),∴α2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,cos α2= 1-sin 2α2=63.则cos α=1-2sin 2α2=1-2×⎝⎛⎭⎫332=13,故A 正确;sin α=2sin α2cos α2=2×33×63=223,故B 错误;sin ⎝⎛⎭⎫α2+π4=sin α2cos π4+cos α2sin π4=33×22+63×22=6+236,故C 正确;sin ⎝⎛⎭⎫α2-π4=sin α2cos π4-cos α2sin π4=33×22-63×22=6-236,故D 错误.故选A 、C .8.若cos 2x =19,则sin x =__________.解析:∵cos 2x =1-2sin 2x =19,可得sin 2x =49,故sin x =±23.答案:±239.(2022·北京模拟)已知tan α=2,则cos ⎝⎛⎭⎫2α+π2=________. 解析:cos ⎝⎛⎭⎫2α+π2=-sin 2α=-2sin αcos α=-2sin αcos αsin 2α+cos 2α=-2tan αtan 2α+1=-45. 答案:-4510.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.B 级——综合应用11.(2022·厦门模拟)函数f (x )=4cos 2x2cos ⎝⎛⎭⎫π2-x -2sin x -|ln(x +1)|的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:B 因为f (x )=4cos 2x2cos ⎝⎛⎭⎫π2-x -2sin x -|ln(x +1)|=2(1+cos x )sin x -2sin x -|ln(x +1)|=sin 2x -|ln(x +1)|,所以函数f (x )的零点个数为函数y =sin 2x 与y =|ln(x +1)|图象的交点的个数,作出函数y =sin 2x 与y =|ln(x +1)|图象如图,由图知,两函数图象有2个交点,所以函数f (x )有2个零点.12.(多选)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有一个“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央.出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何?”其意思为今有水池1丈见方(即CD =10尺),芦苇生长在水的中央,长出水面的部分为1尺.将芦苇向池岸牵引,恰巧与水岸齐接(如图所示).试问水深、芦苇的长度各是多少?假设θ=∠BAC ,现有下述四个结论,其中正确的是( )A .水深为12尺B .芦苇长为15尺C .tan θ2=23D .tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-177解析:ACD 设BC =x ,则AC =x +1,∵AB =5,∴52+x 2=(x +1)2,∴x =12,即水深为12尺,A 正确;芦苇长为13尺,B 错误;tan θ=125,由tan θ=2tanθ21-tan 2θ2,解得tan θ2=23(负值已舍去),C 正确;∵tan θ=125,∴tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=1+tan θ1-tan θ=-177,D 正确.故选A 、C 、D .13.(2022·运城模拟)已知α-β=π6,tan α-tan β=3,则cos(α+β)=________.解析:由tan α-tan β=3,得sin αcos α-sin βcos β=3,即sin αcos β-cos αsin βcos αcos β=3.∴sin(α-β)=3cos αcos β.又知α-β=π6,∴cos αcos β=16.而cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=32,∴sin αsin β=32-16.∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=16-⎝⎛⎭⎫32-16=13-32. 答案:13-3214.如图,在平面直角坐标系xOy 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,sin β=210,cos β=-7210,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. C 级——迁移创新15.在钝角三角形ABC 中,已知C 为钝角,A ,B 都是锐角,P =sin(A +B ),Q =sin A +sin B ,R =cos A +cos B .(1)当A =30°,B =30°时,求P ,Q ,R 的值,并比较它们的大小; (2)当A =30°,B =45°时,求P ,Q ,R 的值,并比较它们的大小; (3)由(1),(2)你能得到什么结论,并证明你的结论;(4)已知A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,y =tan A2+2cosA2sin A2+cos B -C 2,若任意交换两个角的位置,y 的值是否变化?证明你的结论.解:(1)当A =30°,B =30°时, P =sin(30°+30°)=sin 60°=32, Q =sin 30°+sin 30°=2sin 30°=1,R =cos 30°+cos 30°=2cos 30°=3,∴P <Q <R . (2)当A =30°,B =45°时,P =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45° =12×22+32×22=6+24, Q =sin 30°+sin 45°=12+22=1+22,R =cos 30°+cos 45°=32+22=3+22,∵P -Q =6+24-1+22=6-2-24<0,∴P <Q ,∵Q -R =1+22-3+22=1-32<0,∴Q <R ,∴P <Q <R .(3)由(1),(2)猜想P <Q <R .证明如下: ∵C 为钝角,∴0<A +B <π2,∴A <π2-B ,B <π2-A ,∴cos A >cos ⎝⎛⎭⎫π2-B =sin B , cos B >cos ⎝⎛⎭⎫π2-A =sin A , ∴R -Q =cos A +cos B -sin A -sin B >sin B +sin A -sin A -sin B =0,即R >Q . ∵P -Q =sin(A +B )-sin A -sin B =sin A cos B +cos A sin B -sin A -sin B =sin A (cos B -1)+sin B (cos A -1)<0, ∴P <Q .综上可得P <Q <R .(4)任意交换两个角的位置,y 的值不变.证明如下: ∵A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,A +B +C =π, ∴A 2=π2-B +C2. y =tan A 2+2cosA 2sin A2+cos B -C 2=tan A 2+2sinB +C2cos B +C 2+cosB -C 2=tan A2+2⎝⎛⎭⎫sin B 2cos C 2+cos B 2sin C 22cos B 2cosC2=tan A 2+tan B 2+tan C 2,因此任意交换两个角的位置,y 的值不变.。
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)=(T (α-β))tan α-tan β1+tan αtan β⑥tan(α+β)=(T (α+β))tan α+tan β1-tan αtan 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=,sin 2α=;1+cos 2α21-cos 2α2②1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=sin .2)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)=可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意tan α+tan β1-tan αtan β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=,则(1+tan α)(1+tan β)=2.(√)π4(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 =的x 无意义.(×)1-2cos 2x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:-sin 10°;1+cos 20°2sin 20°)5tan 5tan 1(00-解:原式=-sin 10°2cos 210°2×2sin 10°cos 10°)5cos 5sin 5sin 5cos (0000-=-sin 10°·=-sin 10°·cos 10°2sin 10°cos 25°-sin 25°sin 5°cos 5°cos 10°2sin 10°cos 10°12sin 10°=-2cos 10°=cos 10°2sin 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-cos 2α·cos 2β.12解:法一:(复角→单角,从“角”入手)原式=sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β-·(2cos 2α-1)·(2cos 2β-1)12=sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β-·(4cos 2α·cos 2β-2cos 2α-2cos 2β+1)12=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-=1-=.121212法二:(从“名”入手,异名化同名)原式=sin 2α·sin 2β+(1-sin 2α)·cos 2β-cos 2α·cos 2β=cos 2β-sin 2α(cos 2β-sin 2β)-cos 2α·cos12122β=cos 2β-sin 2α·cos 2β-cos 2α·cos 2β12=cos 2β-cos 2β·)2cos 21(sin 2αα+=-cos 2β·1+cos 2β2[sin 2α+12(1-2sin 2α)]=-cos 2β=.1+cos 2β21212法三:(从“幂”入手,利用降幂公式先降次)原式=·+·-cos 2α·cos 2β1-cos 2α21-cos 2β21+cos 2α21+cos 2β212=(1+cos 2α·cos 2β-cos 2α-cos 2β)+(1+cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β)-·cos 2α·cos 2β141412=.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+tan 10°).3解:sin 50°(1+tan 10°)=sin 50°(1+tan 60°·tan 10°)3=sin 50°·cos 60°cos 10°+sin 60°sin 10°cos 60°cos 10°=sin 50°·====1.cos (60°-10°)cos 60°cos 10°2sin 50°cos 50°cos 10°sin 100°cos 10°cos 10°cos 10°2.在△ABC 中,已知三个内角A ,B ,C 成等差数列,则tan +tan +tan tan 的值为A 2C 23A 2C2________.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 =,=,tan =,2π3A +C 2π3A +C23所以tan +tan +tan tanA 2C 23A 2C2=tan +tan tan22(C A +2tan 2tan 1(CA -3A 2C 2=+tan tan =.3)2tan 2tan1(CA -3A 2C 23考点二 三角函数式的给值求值命题点1.已知某角的三角函数值求其它的三角函数值2.已知某角的三角函数值,求三角函数的值3.已知三角函数式的值,求三角函数值[例2] (1)(2016·高考全国丙卷)若tan θ=-,则cos 2θ=( )13A .- B .-C. D.45151545解析:法一:cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ==.故选D.1-tan 2θ1+tan 2θ45法二:由tan θ=-,可得sin θ=±,因而cos 2θ=1-2sin 2θ=.1311045答案:D(2)已知tan =,且-<α<0,则等于( ))4(πα+12π2)4cos(2sin sin 22πααα-+A .-B .-C .-D.255351031010255解析:由tan ==,得tan α=-.)4(πα+tan α+11-tan α1213又-<α<0,所以sin α=-.π21010故==2sin α=-.)4cos(2sin sin 22πααα-+2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)2255答案:A(3)已知α∈,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则=________.)2,0(π12cos 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∈,sin α+cos α≠0,)2,0(π则2sin α=3cos α.又sin 2α+cos 2α=1,∴cos α=,213∴==.12cos 2sin )4sin(+++ααπα22(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 的值.)6(θπ+解:tan ===.)6(θπ+tan π6+tan θ1-tan π6tan θ33-131+33×1353-6132.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+12×(-13)2+13-3(-13)2+11153.已知cos +sin =,则cos =________.)2(απ-)32(απ-23532(πα+解析:由cos +sin =,得)2(απ-)32(απ-235sin α+sin cos α-cos πsin α=∴sin α+cos α=,2π3232353232235即sin =,∴sin =,3)6(πα+2356(πα+25因此cos =1-2sin 2=1-2×=.)32(πα+6(πα+2)52(1725答案:1725考点三 已知三角函数式的值求角命题点1.利用弦函数值求角2.利用切函数值求角[例3] (1)已知cos α=,cos(α-β)=,0<β<α<,则β=________.171314π2解析:∵cos α=,0<α<.∴sin α=.17π2437又cos(α-β)=,且0<β<α<.∴0<α-β<,则sin(α-β)=.1314π2π23314则cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×==,由于0<β<,所以β=.1713144373314497×1412π2π3答案:π3(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=,tan β=-,则2α-β的值为________.1217解析:∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β==>0,∴0<α<.又∵tan 2α===>0,12-171+12×1713π22tan α1-tan 2α2)31(1312-⨯34∴0<2α<,∴tan(2α-β)===1.π2tan 2α-tan β1+tan 2αtan β34+171-34×17∵tan β=-<0,∴<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-π.17π234答案:-π34[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,选正、余弦皆可;②)2,0(π若角的范围是(0,π),选余弦较好;③若角的范围是,选正弦较好.)2,2(ππ-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=,cos β=-,则α+β的值为( )5531010A. B.C. D.或3π45π47π45π47π4解析:选C.∵α,β为钝角,sin α=,cos β=-,5531010∴cos α=,sin β=,∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=>0.-255101022又α+β∈(π,2π),∴α+β∈,∴α+β=.)2,23(ππ7π42.已知tan α=-,cos β=,α∈,β∈,求tan(α+β)的值,并求出α+β的值.1355),2(ππ)2,0(π解:由cos β=,β∈,得sin β=,tan β=2.55)2,0(π255∴tan(α+β)===1.tan α+tan β1-tan αtan β-13+21+23∵α∈,β∈,∴<α+β<,∴α+β=.),2(ππ)2,0(ππ23π25π4[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-sin 30°=1-=.121434(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+cos 2α+sin αcos α+sin 2α-sin α·cos α-sin 2α=sin 2α+34321432123434cos 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)=+-sin α(cos 30°cos α+sin 1-cos 2α21+cos (60°-2α)230°sin α)=-cos 2α++(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)-sin αcos α-sin 2α=-cos 2α1212121232121212++cos 2α+sin 2α-sin 2α-(1-cos 2α)=1-cos 2α-+cos 2α=.121434341414141434[高考真题体验]1.(2016·高考全国甲卷)若cos =,则sin 2α=( ))4(απ-35A. B. C .-D .-7251515725解析:选D.因为cos =cos cos α+sin sin α=(sin α+cos α)=,所以sin α+cos α=)4(απ-π4π42235,所以1+sin 2α=,所以sin 2α=-,故选D.32518257252.(2016·高考全国丙卷)若tan α=,则cos 2α+2sin 2α=( )34A.B.C .1D.642548251625解析:选A.法一:由tan α==,cos 2α+sin 2α=1,得Error!或Error!,则sin 2α=2sin αcossin αcos α34α=,则cos 2α+2sin 2α=+=.2425162548256425法二:cos 2α+2sin 2α====.cos 2α+4sin αcos αcos 2α+sin 2α1+4tan α1+tan 2α1+31+91664253.(2015·高考课标全国卷Ⅰ)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( )A .- B.C .- D.32321212解析:选D.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin 30°=.124.(2014·高考课标全国卷Ⅰ)设α∈,β∈,且tan α=,则( ))2,0(π)2,0(π1+sin βcos βA .3α-β= B .2α-β=C .3α+β= D .2α+β=π2π2π2π2解析:选B.由条件得=,即sin αcos β=cos α(1+sin β),sin(α-β)=cos α=sin sin αcos α1+sin βcos β,因为-<α-β<,0<-α<,所以α-β=-α,所以2α-β=,故选B.)2(απ-π2π2π2π2π2π25.(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 2α2tan α-1tan 2α+1==-1.-4-14+1答案:-16.(2016·高考四川卷)cos 2-sin 2=________.π8π8解析:由二倍角公式,得cos 2-sin 2=cos =.π8π8)82(π⨯22答案:22课时规范训练A 组 基础演练1.tan 15°+=( )1tan 15°A .2 B .2+C .4D.3433解析:选C.法一:tan 15°+=+1tan 15°sin 15°cos 15°cos 15°sin 15°===4.1cos 15°sin 15°2sin 30°法二:tan 15°+=+1tan 15°1-cos 30°sin 30°1sin 30°1+cos 30°=+==4.1-cos 30°sin 30°1+cos 30°sin 30°2sin 30°2.的值是( )2cos 10°-sin 20°sin 70°A. B.C.D.123232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°33.已知θ∈(0,π),且sin =,则tan 2θ=( ))4(πθ-210A. B. C .-D.4334247247解析:选C.由sin =,得(sin θ-cos θ)=,所以sin θ-cos θ=.)4(πθ-2102221015解方程组Error!,得Error!或Error!.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0,所以Error!不合题意,舍去,所以tan θ=,所以tan 2θ==432tan θ1-tan 2θ=-,故选C.2×431-(43)22474.若θ∈,sin 2θ=,则sin θ等于( )]2,4[ππ378A. B. C.D.35457434解析:选D.由sin 2θ=和sin 2θ+cos 2θ=1得387(sin θ+cos θ)2=+1=,3782)473(+又θ∈,∴sin θ+cos θ=.]2,4[ππ3+74同理,sin θ-cos θ=,∴sin θ=.3-74345.已知sin 2(α+γ)=n sin 2β,则的值为( )tan (α+β+γ)tan (α-β+γ)A.B.C.D.n -1n +1nn +1nn -1n +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),故选D.n +1n -16.若sin =,则cos 2θ=________.)2(θπ+35解析:∵sin =cos θ=,∴cos 2θ=2cos 2θ-1=2×-1=-.)2(θπ+352)53(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∈,则tan 2α的值是________.),2(ππ解析:∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.∵α∈,sin α≠0,∴cos α=-.又∵α∈,∴α=π,),2(ππ12),2(ππ23∴tan 2α=tan π=tan =tan =.43)3(ππ+π33答案:39.化简:(0<θ<π).(1+sin θ+cos θ)(sin θ2-cosθ2)2+2cos θ解:由θ∈(0,π),得0<<,∴cos >0,θ2π2θ2∴==2cos .2+2cos θ4cos 2θ2θ2又(1+sin θ+cos θ)=)2cos 2(sinθθ-2cos 2)(sin 2cos 22cos 2sin 2(2θθθθθ-+=2cos θ2)2cos 2(sin 22θθ-=-2cos cos θ.故原式==-cos θ.θ2-2cos θ2cos θ2cosθ210.已知α∈,且sin +cos =.),2(ππα2α262(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-,β∈,求cos β的值.35),2(ππ解:(1)因为sin +cos =,两边同时平方,得sin α=.α2α26212又<α<π,所以cos α=-.π232(2)因为<α<π,<β<π,所以-π<-β<-,故-<α-β<.π2π2π2π2π2又sin(α-β)=-,得cos(α-β)=.3545cos β=cos[α-(α-β)=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=-×+×=-.324512)53(-43+310B 组 能力突破1.已知sin α+cos α=,则1-2sin 2=( )22)4(απ-A. B.C .-D .-12321232解析:选C.由sin α+cos α=,得1+2sin αcos α=,∴sin 2α=-.221212因此1-2sin 2=cos2=sin 2α=-.)4(απ-)4(απ-122.已知f (x )=2tan x -,则f 的值为( )2sin 2x2-1sin x 2cos x 2)12(πA .4B.C .4D .83833解析:选D.∵f (x )=2=2×=,)sin cos cos sin (2sin cos (tan xxx x x x x +⨯=+1cos x ·sin x 4sin 2x∴f ==8.)12(π4sin π63.已知sin α=,sin(α-β)=-,α,β均为锐角,则角β等于( )551010A. B. C. D.5π12π3π4π6解析:选C.∵α、β均为锐角,∴-<α-β<.π2π2又sin(α-β)=-,∴cos(α-β)=.101031010又sin α=,∴cos α=,55255∴sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=×-×=.5531010255)1010(-22∴β=.π44.若tan α=lg(10a ),tan β=lg ,且α+β=,则实数a 的值为________.1a π4解析:tan α+tan β=lg(10a )+lg =lg 10=1,1a∵α+β=,所以tan =tan(α+β)==,π4π4tan α+tan β1-tan αtan β11-tan αtan β∴tan αtan β=0,则有tan α=lg(10a )=0或tan β=lg =0.1a 所以10a =1或=1,即a =或1.1a 110答案:或11105.已知tan(π+α)=-,tan(α+β)=.13ααααπ2sin cos 10cos 4)2(2sin 22-+-(1)求tan(α+β)的值;(2)求tan β的值.解:(1)∵tan(π+α)=-,∴tan α=-.∵tan(α+β)=1313ααααπ2sin cos 10cos 4)2(2sin 22-+-===sin 2α+4cos 2α10cos 2α-sin 2α2sin αcos α+4cos 2α10cos 2α-2sin αcos α2cos α(sin α+2cos α)2cos α(5cos α-sin α)====.sin α+2cos α5cos α-sin αtan α+25-tan α-13+25-(-13)516(2)tan β=tan[(α+β)-α]===.tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α516+131-516×133143。
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、余弦和正切公式【课前回顾】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.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 ⎝⎛⎭⎫α±π4. 【课前快练】1.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32B.32C .-12D.12解析:选D 原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.2.设角θ的终边过点(2,3),则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=( ) A.15 B .-15C .5D .-5解析:选A 由于角θ的终边过点(2,3),因此tan θ=32,故tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=tan θ-11+tan θ=32-11+32=15,选A. 3.(2017·山东高考)已知cos x =34,则cos 2x =( )A .-14B.14 C .-18D.18解析:选D ∵cos x =34,∴cos 2x =2cos 2x -1=18.4.化简:2sin (π-α)+sin 2αcos 2α2=________.解析:2sin (π-α)+sin 2αcos 2α2=2sin α+2sin αcos α12(1+cos α)=4sin α(1+cos α)1+cos α=4sin α.答案:4sin α5.(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:75考点一 三角函数公式的直接应用三角函数公式的应用策略(1)使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征. (2)使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.【典型例题】1.已知cos α=-35,α是第三象限角,则cos ⎝⎛⎭⎫π4+α的值为( ) A.210B .-210 C.7210D .-7210解析:选A ∵cos α=-35,α是第三象限的角,∴sin α=-1-cos 2α=-1-⎝⎛⎭⎫-352=-45, ∴cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=cos π4cos α-sin π4sin α =22×⎝⎛⎭⎫-35-22×⎝⎛⎭⎫-45=210. 2.已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan(π-β)=12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211B.211C.112D .-112解析:选A 因为sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-45,所以tan α=sin αcos α=-34.因为tan(π-β)=12=-tan β,所以tan β=-12,则tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.3.已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=55,则cos ⎝⎛⎭⎫5π6-2α的值为______. 解析:因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=55, 所以cos α=-1-sin 2α=-255. sin 2α=2sin αcos α=2×55×⎝⎛⎭⎫-255=-45, cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝⎛⎭⎫552=35, 所以cos ⎝⎛⎭⎫5π6-2α=cos 5π6cos 2α+sin 5π6sin 2α =⎝⎛⎭⎫-32×35+12×⎝⎛⎭⎫-45 =-4+3310.答案:-4+3310考点二 三角函数公式的逆用与变形用1.注意三角函数公式逆用和变形用的2个问题(1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)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.2.熟记三角函数公式的2类变式 (1)和差角公式变形:sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β, cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β, tan α±tan β=tan(α±β)·(1∓tan α·tan β). (2)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=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2. 考法(一) 三角函数公式的逆用 1.sin 10°1-3tan 10°=________. 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.答案:142.在△ABC 中,若tan A tan B = tan A +tan B +1, 则cos C =________.解析: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,又A +B ∈(0,π),所以A +B =3π4,则C =π4,cos C =22.答案:223.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6=________. 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, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6=-sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=-45. 答案:-45考法(二) 三角函数公式的变形用 4.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:-15.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1.迁移要准(1)看到角的范围及余弦值想到正弦值;看到β,α+β,α想到凑角β=(α+β)-α,代入公式求值.(2)看到两个角的正切值想到两角和与差的正切公式;看到α+β,β,α-β想到凑角.2.思路要明(1)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°,⎝⎛⎭⎫π4+α+⎝⎛⎭⎫π4-α=π2,α2=2×α4等.(2)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.3.思想要有转化思想是实施三角变换的主导思想,恒等变形前需清楚已知式中角的差异、函数名称的差异、运算结构的差异,寻求联系,实现转化.【典型例题】1.(2018·南充模拟)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且cos α=17,cos(α+β)=-1114,则sin β=________.解析:因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且cos α=17,cos(α+β)=-1114,所以α+β∈(0,π), 所以sin α=1-cos 2α=437, sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=5314, 则sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α =5314×17-⎝⎛⎭⎫-1114×437=32. 答案:322.已知tan(α+β)=25,tan β=13,则tan(α-β)的值为________.解析:∵tan(α+β)=25,tan β=13,∴tan α=tan[(α+β)-β]=tan (α+β)-tan β1+tan (α+β)·tan β=25-131+25×13=117,tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=117-131+117×13=-726.答案:-726【针对训练】1.(2017·全国卷Ⅰ)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,tan α=2,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=________. 解析:∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,tan α=2,∴sin α=255,cos α=55, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos αcos π4+sin αsin π4 =22×⎝⎛⎭⎫255+55=31010. 答案:310102.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.解:(1)∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,从而-π2<α-β<π2. 又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010. (2)由(1)可得,cos(α-β)=31010. ∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =45×31010+35×⎝⎛⎭⎫-1010=91050. 【课后演练】1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B.12 C.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 ⎝⎛⎭⎫θ+π3=3sin(π-θ),则tan θ等于( ) A .-33B.32C.233D .2 3解析:选B 由已知得sin θ+3cos θ=3sin θ, 即2sin θ=3cos θ,所以tan θ=32. 3.(2018·石家庄质检)若sin(π-α)=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( )A .-429B .-229C.229D.429解析:选A 因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎫-223=-429.4.(2018·衡水调研)若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( ) A .-118 B.118 C .-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=-1718.5.计算sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°的值为( )A .-12B.12C.32D .-32解析:选Bsin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°=sin 70°sin 20°cos 310° =cos 20°sin 20°cos 50°=12sin 40°sin 40°=12.6.(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫x -π6的最大值为( ) A.65B .1C.35D.15解析:选A 因为cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3-π2=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,所以f (x )=65sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,于是f (x )的最大值为65.7.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.(2018·贵州适应性考试)已知α是第三象限角,且cos(α+π)=45,则tan 2α=________.解析:由cos(α+π)=-cos α=45,得cos α=-45,又α是第三象限角,所以sin α=-35,tan α=34,故tan 2α=2tan α1-tan 2α=247. 答案:2479.已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=________. 解析:cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 =cos x +12cos x +32sin x=32cos x +32sin x =3cos ⎝⎛⎭⎫x -π6 =3×⎝⎛⎭⎫-33 =-1. 答案:-110.(2018·石家庄质检)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,cos ⎝⎛⎭⎫α+π3=-23,则cos α=________. 解析:因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以α+π3∈⎝⎛⎭⎫π3,5π6, 所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=53,所以cos α=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π3-π3=cos ⎝⎛⎭⎫α+π3cos π3+sin ⎝⎛⎭⎫α+π3sin π3=-23×12+53×32=15-26. 答案:15-2611.(2018·陕西高三教学质量检测)已知角α的终边过点P (4,-3),则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( )A .-7210 B.7210 C .-210D.210解析:选B 由于角α的终边过点P (4,-3),则cos α=442+(-3)2=45,sin α=-342+(-3)2=-35,故cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=cos αcos π4-sin αsin π4=45×22-⎝⎛⎭⎫-35×22=7210. 12.设α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值为( ) A.1225 B.2425 C .-2425D .-1225解析:选B 因为α为锐角,且cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45, 所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π6= 1-cos 2⎝⎛⎭⎫α+π6=35, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin2⎝⎛⎭⎫α+π6 =2sin ⎝⎛⎭⎫α+π6cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=2×35×45=2425. 13.(2018·广东肇庆模拟)已知sin α=35且α为第二象限角,则tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=( ) A .-195 B .-519 C .-3117D .-1731解析:选D 由题意得cos α=-45,则sin 2α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=725.∴tan 2α=-247, ∴tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=tan 2α+tan π41-tan 2αtan π4=-247+11-⎝⎛⎭⎫-247×1=-1731. 14.若锐角α,β满足tan α+tan β=3-3tan αtan β,则α+β=________. 解析:由已知可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3. 又α+β∈(0,π),所以α+β=π3. 答案:π315.(2018·安徽两校阶段性测试)若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,cos ⎝⎛⎭⎫π4-α=22cos 2α,则sin 2α=________.解析:由已知得22(cos α+sin α)=22(cos α-sin α)·(cos α+sin α),所以cos α+sin α=0或cos α-sin α=14,由cos α+sin α=0得tan α=-1,因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以cos α+sin α=0不满足条件;由cos α-sin α=14,两边平方得1-sin 2α=116,所以sin 2α=1516. 答案:151616.(2018·广东六校联考)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π12,x ∈R. (1)求f ⎝⎛⎭⎫-π4的值; (2)若cos θ =45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3的值. 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. 17.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=-1-sin 2α=-32. (2)因为π2<α<π,π2<β<π, 所以-π2<α-β<π2. 又由sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45. 所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=-32×45+12×⎝⎛⎭⎫-35=-43+310. 18.已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解:(1)cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α =cos ⎝⎛⎭⎫π6+αsin ⎝⎛⎭⎫π6+α =12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3,∴cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32, ∴ sin 2α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3 =-12×12-⎝⎛⎭⎫-32×32=12. (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α∈⎝⎛⎭⎫2π3,π, 又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32. ∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=2 3.。
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。
两角和与差的正弦余弦和正切公式及二倍角公式1.两角和的正弦公式:sin(A + B) = sin A cos B + cos A sin B2.两角差的正弦公式:sin(A - B) = sin A cos B - cos A sin B3.两角和的余弦公式:cos(A + B) = cos A cos B - sin A sin B4.两角差的余弦公式:cos(A - B) = cos A cos B + sin A sin B5.两角和的正切公式:tan(A + B) = (tan A + tan B) / (1 - tan A tan B)6.两角差的正切公式:tan(A - B) = (tan A - tan B) / (1 + tan A tan B)二倍角公式:1.正弦的二倍角公式:sin(2A) = 2sin A cos A2.余弦的二倍角公式:cos(2A) = cos^2 A - sin^2 A = 2cos^2 A - 1 = 1 - 2sin^2 A 3.正切的二倍角公式:tan(2A) = (2tan A) / (1 - tan^2 A)这些公式在三角函数的学习中非常重要,可以用于简化计算,推导其他公式,解三角方程等。
以上是两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式的简要描述。
详细阐述这些公式需要更多的字数,下面将对每个公式进行更详细的解释。
1.两角和的正弦公式:sin(A + B) = sin A cos B + cos A sin B这个公式表示角A和角B的和的正弦等于角A的正弦乘以角B的余弦加上角A的余弦乘以角B的正弦。
2.两角差的正弦公式:sin(A - B) = sin A cos B - cos A sin B这个公式表示角A和角B的差的正弦等于角A的正弦乘以角B的余弦减去角A的余弦乘以角B的正弦。
3.两角和的余弦公式:cos(A + B) = cos A cos B - sin A sin B这个公式表示角A和角B的和的余弦等于角A的余弦乘以角B的余弦减去角A的正弦乘以角B的正弦。
课时跟踪检测(二十二) 两角和与差的正弦、余弦和正切公式一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2015·全国卷Ⅰ)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32B.32C .-12D.12解析:选D sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.2.(2015·南宁二模)已知sin 2α=13,则cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .-13B.13C .-23D.23解析:选D 依题意得cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=12(cos α+sin α)2=12(1+sin 2α)=23. 3.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=12,-π2<α<0,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3的值是( ) A.12 B.23C .-12D .1解析:选C 由已知得cos α=12,sin α=-32,∴cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=12cos α+32sin α=-12. 4.(2015·邢台摸底)已知tan(3π-α)=-12,tan(β-α)=-13,则tan β=________.解析:依题意得tan α=12,tan β=tan [(β-α)+α]=tan (β-α)+tan α1-tan (β-α)·tan α=17.答案:175.(2016·贵阳摸底)设sin α=2cos α,则tan 2α的值为________. 解析:由题可知,tan α=sin αcos α=2,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=-43.答案:-43二保高考,全练题型做到高考达标1.(2015·唐山一模)已知2sin 2α=1+cos 2α,则tan 2α=( ) A .-43B.43 C .-43或0D.43或0 解析:选D ∵⎩⎪⎨⎪⎧2sin 2α=1+cos 2α,sin 22α+cos 22α=1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧sin 2α=0,cos 2α=-1或⎩⎨⎧sin 2α=45,cos 2α=35,∴tan 2α=0或tan 2α=43.2.已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-33,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=( ) A .-233B .±233C .-1D .±1解析:选C ∵cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=-33, ∴cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=cos x +cos x cos π3+sin x sin π3=32cos x +32sin x =3⎝⎛⎭⎫32cos x +12sin x=3cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=3×⎝⎛⎭⎫-33=-1. 3.(2016·东北三省三校联考)已知sin α+cos α=13,则sin 2⎝⎛⎭⎫π4-α=( ) A.118 B.1718 C.89D.29解析:选B 由sin α+cos α=13两边平方得1+sin 2α=19,解得sin 2α=-89,所以sin 2⎝⎛⎭⎫π4-α=1-cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α2=1-sin 2α2=1+892=1718. 4.已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=7210,cos 2α=725,则sin α=( )A.45 B .-45C.35D .-35解析:选C 由sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=7210得sin α-cos α=75, ① 由cos 2α=725得cos 2α-sin 2α=725, 所以(cos α-sin α)·(cos α+sin α)=725, ②由①②可得cos α+sin α=-15, ③由①③可得sin α=35.5.(2016·江西九校联考)已知锐角α,β满足sin α-cos α=16,tan α+tan β+3tan αtanβ=3,则α,β的大小关系是( )A .α<π4<βB .β<π4<αC.π4<α<β D.π4<β<α 解析:选B ∵α为锐角,sin α-cos α=16>0,∴α>π4.又tan α+tan β+3tan αtan β=3, ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=3,∴α+β=π3,又α>π4,∴β<π4<α.6.(2015·河南统考)已知tan α,tan β是lg(6x 2-5x +2)=0的两个实根,则tan(α+β)=________.解析:由lg(6x 2-5x +2)=0,得6x 2-5x +1=0, ∴由题意知tan α+tan β=56,tan α·tan β=16,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=561-16=1.答案:17.计算sin 250°1+sin 10°=________.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.答案:128.设α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π12的值为________. 解析: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:172509.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. 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=-1-sin 2α=-32. (2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π2<α-β<π2.又由sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45.所以cos β=cos [α-(α-β)] =cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =-32×45+12×⎝⎛⎭⎫-35=-43+310.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.化简sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________. 解析:法一: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. 法二:令α=0,则原式=14+14=12.答案:122.(2016·合肥质检)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解:(1)cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32, ∴ sin 2α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3=12. (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α∈⎝⎛⎭⎫2π3,π, 又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32.∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=23。