数学,半角公式
- 格式:docx
- 大小:45.57 KB
- 文档页数:1
降幂公式和半角公式
降幂公式和半角公式都是数学与计算机科学中广泛应用的公式。
降幂公式是指将高次幂降到低次幂的一种运算法则。
例如,
$(a^b)^c$可以用降幂公式表示为$a^{bc}$。
这个公式在计算中常常用来简化复杂的幂运算,提高程序的运行效率。
半角公式是一种将全角字符转换为半角字符的数学公式。
在计算机处理中,每个字符都占据一个固定的存储空间。
由于中文字符通常是全角字符,所以半角公式可以使程序在相同存储空间下处理更多的字符。
例如,“全角”字符的ASCII码值是65248,而“半角”字符的ASCII码值是正常字符的ASCII码值加上65248。
总的来说,降幂公式和半角公式都是数学和计算机科学中非常实用的公式,可以帮助简化计算和提高效率。
高考数学-三角函数半角公式复习重点:半角角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))复习难点:半角公式的应用复习内容:倍角和半角相对而言,两倍角余弦公式的变形可引出半角公式.推导过程中可得到一组降次公式,即,进一步得到半角公式:降次公式在三角变换中应用得十分广泛,“降次”可以作为三角变换中的一个原则.半角公式在运用时一定要注意正、负号的选取,而是正是负取决于所在的象限.而半角的正切可用α的正弦、余弦表示,即:.这个公式可由二倍角公式得出,这个公式不存在符号问题,因此经常采用.反之用tan也可表示sinα, cosα, tanα,即:,,这组公式叫做“万能”公式.教材中只要求记忆两倍角公式,其它公式并没有给出,需要时可根据二倍角公式及同角三角函数公式推出.例3.化简求值:(1) csc10°-sec10°(2) tan20°+cot20°-2sec50°解:(1) csc10°-sec10°(2) tan20°+cot20°-2sec50°例4.求:sin220°+cos250°+sin30°sin70°解:sin220°+cos250°+sin30°sin70°例5.已知:.求:cos4θ+sin4θ的值.解:∵,∴, 即,即,∴cos4θ+sin4θ例6.求cos36°·cos72°的值.解:cos36°·cos72°例7.求:的值.解:上述两题求解方法一致,都是连续应用二倍角的正弦公式.而能采用这种方法求值的题目要求也是严格的,要满足(1)余弦相乘,(2)后一个角是前一个角的两倍,(3)最大角的两倍与最小值的和(或差)是π.满足这三个条件即可采用这种方法.例8.已知:2cosθ=1+sinθ,求.方法一: ∵2cosθ=1+sinθ,∴∴或,∴,∴,∴或=2.方法二:∵2cosθ=1+sinθ,∴,∴,∴或,∴或=2.例9.已知:,求:tanα的值.解:∵,∴,∵0≤α≤π,∴,∴(1)当时,,则有,∴,∴,∴,∴.(2)当,则有,∴,∴,∴.注意:1与sinα在一起时,1往往被看作,而1与cosα在一起时,往往应用二倍角余弦公式把1去掉.例10.已知:sinθ, sinα, cosθ为等差数列;sinθ,sinβ, cosθ为等比数列.求证:2cos2α=cos2β.证明:∵,∴∴4sin2α=1+2sin2β∴2-4sin2α=2-1-2sin2β∴2cos2α=cos2β.课后练习:1.若,则().A、P QB、P QC、P=QD、P∩Q=2.若A为ΔABC的内角,,则cos2A=().A、B、C、D、3.若,则sin2θ=().A、B、C、D、4.若,则sinθ=().A、B、C、D、-5.若,则=().A、B、C、1D、-16.若,则cosα=________.7. 若θ为第二象限角,且,则=_____. 8.已知sinA+cosA=2sinB. 求证:cos2B=cos2.参考答案:1.C2.B3.C4.C5.B6.7. 6。
高中数学半角公式教案
一、教学目标:
1. 了解半角公式的概念及应用场景;
2. 能够熟练应用半角公式解决相关数学问题;
3. 培养学生的逻辑思维能力和数学推理能力。
二、教学重点:
1. 半角公式的定义及推导过程;
2. 半角公式在实际问题中的应用。
三、教学内容:
1. 半角公式的定义:tan(x/2) = sin(x) / (1 + cos(x));
2. 半角公式的推导过程;
3. 半角公式的应用举例。
四、教学过程:
1. 引入:通过实际问题引入半角公式的概念和应用场景;
2. 讲解:详细介绍半角公式的定义和推导过程;
3. 练习:让学生进行练习,熟练掌握半角公式的应用方法;
4. 拓展:引导学生思考半角公式在其他数学问题中的应用;
5. 总结:总结本节课的内容,并提出问题让学生思考。
五、作业布置:
1. 完成相关练习题目;
2. 思考半角公式在解决其他数学问题中的应用。
六、教学反馈:
1. 收集学生作业,检查答题情况;
2. 总结学生表现,及时给予反馈;
3. 鼓励学生继续学习,拓展数学知识。
七、教学资源:
1. 课本资料;
2. 练习题目和解答。
八、教学评价:
1. 学生掌握半角公式的程度;
2. 学生对半角公式的应用能力。
希望以上教案能够帮助您顺利开展高中数学半角公式的教学工作。
祝您教学顺利!。
【学生版】微专题:半角公式及其应用半角公式半角公式 正弦1cos sin22αα-=±余弦1cos cos 22αα+=±正切1cos tan21cos a αα-=±+;sin tan 21cos a αα=+;1cos tan 2sin a αα-=; 【注意】(1)重视得到结果的过程,从思考α与2α之间的关系入手,理解角的倍、半的相对性,思考cos α与2sin 2α之间的关系;(2)使用公式时要深刻体会α与2α的含义,如2α与α,αβ+与2αβ+等都可看成倍半关系. (3)半角公式根号前符号的确定①当给出的角是某一象限的角时,可根据下表确定半角的函数值的符号α 2α sin2αcos2αtan2α第一象限 第一、三象限 ,+- ,+- + 第二象限 第一、三象限 ,+- ,+- +第三象限 第二、四象限 ,+- ,-+ -第四象限第二、四象限,+-,-+-②当给出角α的范围(即某一区间)时,可先求2α的范围,再根据2α的范围来确定各函数值的符号; ③若没有给出确定符号的条件,则在根号前保留正、负两个符号; 【典例】题型1、利用半角公式求值 例1、已知cos α=33,α为第四象限的角,求:tan α2的值; 【提示】; 【答案】;【解析】解法1、解法2、解法3、 【说明】题型2:利用半角公式化简 例2、设α∈(3π2,2π),化简:12+1212+12cos 2α. 【提示】; 【答案】 【解析】 【说明】题型3、利用半角公式证明 例3、求证:cos 2α1tan α2-tan α2=14sin 2α;题型4、利用半角求值,注意角的范围 例4、已知角α为钝角,β为锐角,且4sin 5α=,12sin 13β=,求cos 2αβ-与tan 2αβ-的值 【归纳】 1、半角公式:1cos sin22αα-=;1cos cos 22αα+=1cos tan 21cos a αα-=+; 2、半角公式的推导3、对半角公式的理解 ①;②;③;④;⑤; 【即时练习】 1、设α∈(π,2π),则1-cos (π+α)2等于( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α22、化简4cos 2α÷(1tan α2-tan α2)的结果为( )A .-12cos αsin α B .sin 2α C .-sin 2α D .2sin 2α3、已知sin 2θ=1213,θ∈(0,π4),则tan θ等于4、已知tan α2=3,则cos α为5、化简:sin 2x 2cos x (1+tan x tan x2)= .6、在△ABC 中,sin ⎝⎛⎭⎫A +π2=32,则tan A2=7、在△ABC 中,若cos A =13,则sin 2B +C 2+cos 2A 的值为________.8、已知sin α2-cos α2=-55,若450°<α<540°,则tan α2=________.9、已知sin α=-45,180°<α<270°,求sin α2,cos α2,tan α2的值.10、求证:sin 2α4-1=-cos α2+12.【教师版】微专题:半角公式及其应用半角公式半角公式 正弦1cos sin22αα-=±余弦1cos cos 22αα+=±正切1cos tan21cos a αα-=±+;sin tan 21cos a αα=+;1cos tan 2sin a αα-=; 【注意】(1)重视得到结果的过程,从思考α与2α之间的关系入手,理解角的倍、半的相对性,思考cos α与2sin 2α之间的关系;(2)使用公式时要深刻体会α与2α的含义,如2α与α,αβ+与2αβ+等都可看成倍半关系. (3)半角公式根号前符号的确定①当给出的角是某一象限的角时,可根据下表确定半角的函数值的符号α 2α sin2αcos2αtan2α第一象限 第一、三象限 ,+- ,+- + 第二象限 第一、三象限 ,+- ,+- +第三象限 第二、四象限 ,+- ,-+ -第四象限第二、四象限,+-,-+-②当给出角α的范围(即某一区间)时,可先求2α的范围,再根据2α的范围来确定各函数值的符号; ③若没有给出确定符号的条件,则在根号前保留正、负两个符号; 【典例】题型1、利用半角公式求值 例1、已知cos α=33,α为第四象限的角,求:tan α2的值; 【提示】注意:角“α2”、“α”呈二倍关系;注意:二倍角、半角公式的特征;【答案】2-62; 【解析】解法1、(用tan α2=±1-cos α1+cos α来处理).因为,α为第四象限的角,所以,α2是第二或第四象限的角,所以,tan α2<0.则,根据公式tan α2=-1-cos α1+cos α=-1-331+33=- 2-3=-128-43=-12(6-2)2=2-62. 解法2、(用tan α2=1-cos αsin α来处理)因为,α为第四象限的角,所以,sin α<0,所以,sin α=- 1-cos 2α=-1-13=-63; 则,tan α2=1-cos αsin α=1-33-63=2-62.解法3、(用tan α2=sin α1+cos α来处理)因为,α为第四象限的角,所以,sin α<0,所以,sin α=- 1-cos 2α=-1-13=-63; 则tan α2=sin α1+cos α=-631+33=-63+3=2-62;【说明】本题根据“α2”与“α”成二倍关系;结合公式特点,用了3种解法;在求半角的正切tan α2时,用tan α2=±1-cos α1+cos α来处理,要由α所在的象限确定α2所在的象限,再用三角函数值的符号取舍根号前的双重符号;而用tan α2=1-cos αsin α或tan α2=sin α1+cos α来处理,可以避免这些问题.尤其是tan α2=1-cos αsin α,分母是单项式,容易计算.因此常用tan α2=1-cos αsin α求半角的正切值;请同学们在比较中寻找适合自己的解法; 题型2:利用半角公式化简 例2、设α∈(3π2,2π),化简:12+1212+12cos 2α. 【提示】注意:根据题设,在保证有意义前提下,出现“平方再开方”形式;【答案】 cos α2;【解析】因为,α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,所以,cos α>0,cos α2<0. 故原式=12+12cos 2α=12+12cos α=cos 2α2=|cos α2|=-cos α2;【说明】利用半角公式进行化简时,应正确选用升、降幂公式:当待化简式中含有根式时,应选用升幂公式(cos 2α=1-2sin 2α=2cos 2α-1)去根号; 当待化简式中含有高次式时,应选用降幂公式(sin 2α=1-cos 2α2,cos 2α=1+cos 2α2)降低次数以减少运算量, 注意隐含条件中角的范围; 题型3、利用半角公式证明 例3、求证:cos 2α1tan α2-tan α2=14sin 2α;【提示】注意:二倍角公式、半角公式在“升幂、降幂”中的作用;【证明】左边=cos 2αcos α2sin α2-sin α2cos α2=cos 2αsin α2cos α2cos 2α2-sin 2α2=12cos 2αsin αcos α=12sin αcos α=14sin 2α= 右边;所以,等式成立;【说明】证明三角恒等式的实质是消除等式两边的差异,有目的地化繁为简、左右归一或变更论证;常用定义法、化弦法、化切法、拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法;证明条件三角恒等式,首先应观察条件与结论之间的差异(三角函数名及结构),从解决某一差异入手,采用条件转化法或条件代入法;题型4、利用半角求值,注意角的范围 例4、已知角α为钝角,β为锐角,且4sin 5α=,12sin 13β=,求cos 2αβ-与tan 2αβ-的值 【提示】注意:已知角与所求角之间的关系;【解析】因为角α为钝角,β为锐角,且4sin 5α=,12sin 13β=,所以3cos 5α=-,5cos 13β=. 所以()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+35412513513⎛⎫=-⨯+⨯ ⎪⎝⎭3365=.又因为2παπ<<,且02πβ<<,所以0αβπ<-<,即022αβπ-<<.所以()1cos cos22αβαβ+--=33176565265+==; 方法1、由022αβπ-<<,得2sin1cos 22αβαβ--=-46565=,所以tan 2αβ-sin2cos2αβαβ-=-47=;方法2、由330,cos()65αβπαβ<-<-=,得256sin()1cos ()65αβαβ-=--=. 所以56sin()465tan .3321cos()7165αβαβαβ--===+-+【说明】对于含有半角的求值问题,一定要判断角的取值范围,以免产生增根; 【归纳】 1、半角公式:1cos sin22αα-=±;1cos cos 22αα+=±;1cos tan 21cos a αα-=±+; 2、半角公式的推导(1)2cos212sin αα=-2αααα−−−−→代替2代替21cos cos 12sin sin222αααα-=-→=±; (2)222cos 22cos 1αααααα=-−−−−→代替代替21cos cos 2cos 1cos222αααα+=-→=±; (3)sin1cos 2tan21cos cos 2ααααα-==±+.3、对半角公式的理解①半角公式中的正弦、余弦公式实际上是由二倍角的余弦公式变形得到的;②半角公式给出了求α2的正弦、余弦、正切的另一种方式,即只需知道cos α的值及相应的α的条件,sin α2,cos α2,tan α2便可求出; ③对“半角”的理解应是广义的,不能仅限于α2是α的一半,其他如α是2α的一半,α4是α2的一半,3α2是3α的一半等,这里面蕴含着换元思想,半角是相对而言的,描述的是两个角之间的数量关系;④由tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α的推导过程可知,tan α2的符号与sin α的符号相同,且由于该式中不含被开方数,故不涉及符号问题,所以求解题目时,使用相对方便,但要注意该公式成立的条件,由1+cos α≠0⇒α≠(2k +1)π,k ∈Z ,由sin α≠0⇒α≠k π,k ∈Z.⑤解答涉及函数的升降幂及角的二倍关系的题目时,常用sin 2α2=1-cos α2,cos 2α2=1+cos α2;【即时练习】 1、设α∈(π,2π),则1-cos (π+α)2等于( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α2【答案】D ;【解析】因为,α∈(π,2π),所以,π2<α2<π,所以,cos α2<0,所以,原式=1+cos α2=|cos α2|=-cos α2. 2、化简4cos 2α÷(1tan α2-tan α2)的结果为( )A .-12cos αsin α B .sin 2α C .-sin 2α D .2sin 2α【答案】B ;【解析】原式=4cos 2αtanα21-tan 2α2=2cos 2αtan α=2cos 2αsin αcos α=2sin αcos α=sin 2α.3、已知sin 2θ=1213,θ∈(0,π4),则tan θ等于【答案】23;【解析】因为,0<θ<π4,0<2θ<π2,所以,cos 2θ=1-sin 22θ=1-(1213)2=513.则tan θ=1-cos 2θsin 2θ=1-5131213=23.4、已知tan α2=3,则cos α为【答案】-45;【解析】方法1、cos α=cos 2α2-sin 2α2=cos 2α2-sin 2α2cos 2α2+sin 2α2=1-tan 2α21+tan 2α2=1-91+9=-45.方法2、因为,tan α2=3,所以,1-cos α1+cos α=9,即1-cos α=9+9cos α,解得cos α=-45.5、化简:sin 2x 2cos x (1+tan x tan x2)= .【答案】tan x ;【解析】原式=2sin x cos x 2cos x (1+sin x cos x ·1-cos x sin x )=sin x (1+1-cos x cos x )=sin x 1cos x =tan x ;6、在△ABC 中,sin ⎝⎛⎭⎫A +π2=32,则tan A2= 【答案】2-3;【解析】因为在△ABC 中,sin ⎝⎛⎭⎫A +π2=32,所以cos A =32,且A 为锐角,所以tan A 2=1-cos A1+cos A=2-3;7、在△ABC 中,若cos A =13,则sin 2B +C 2+cos 2A 的值为________.【答案】-19【解析】因为,cos A =13,所以,原式=cos 2A 2+cos 2A =1+cos A 2+2cos 2A -1=1+132+2×(13)2-1=-19.8、已知sin α2-cos α2=-55,若450°<α<540°,则tan α2=________.【答案】2;【解析】由条件知1-2sin α2cos α2=15,所以,2sin α2cos α2=45,即sin α=45又450°<α<540°,c os α<0,所以,cos α=-35;则tan α2=1-cos αsin α=1+3545=2.9、已知sin α=-45,180°<α<270°,求sin α2,cos α2,tan α2的值.【解析】因为,180°<α<270°,所以,90°<α2<135°;又因为,sin α=-45,所以,cos α=-35;所以,sin α2=1-cos α2= 1-(-35)2=255. cos α2=- 1+cos α2= 1+(-35)2=-55. tan α2=sinα2cosα2=-2;10、求证:sin 2α4-1=-cos α2+12.【证明】由sin α2=±1-cos α2,知sin α4=± 1-cos α22,所以,sin 2α4=1-cosα22,则sin 2α4-1=1-cos α22-1=-cos α2+12,原等式得证;。
二倍角和半角公式二倍角公式和半角公式是初中数学中的重要知识点,它们在三角函数、平面几何和解析几何等领域都有广泛的应用。
本文将介绍二倍角公式和半角公式的定义、推导和应用。
一、二倍角公式二倍角公式是指将一个角的角度加倍后所得到的角的正弦、余弦、正切值与原角的正弦、余弦、正切值之间的关系。
具体来说,设角A的正弦、余弦、正切值分别为sinA、cosA、tanA,则角2A的正弦、余弦、正切值分别为:sin2A = 2sinAcosAcos2A = cos²A - sin²Atan2A = 2tanA / (1 - tan²A)这些公式可以通过三角函数的定义和三角恒等式的推导得到。
例如,sin2A可以表示为sin(A+A),然后利用三角函数的和差公式和倍角公式推导出来。
二倍角公式在解三角函数方程、证明三角恒等式和计算三角函数值等方面都有重要的应用。
例如,如果要求sin2x = 1/2的解,可以利用sin2x = 2sinxcosx和sin²x + cos²x = 1两个公式得到sinx = 1/2或sinx = -1/2,然后再根据sinx的周期性和对称性得到所有解。
二、半角公式半角公式是指将一个角的角度减半后所得到的角的正弦、余弦、正切值与原角的正弦、余弦、正切值之间的关系。
具体来说,设角A 的正弦、余弦、正切值分别为sinA、cosA、tanA,则角A/2的正弦、余弦、正切值分别为:sin(A/2) = ±√[(1 - cosA) / 2]cos(A/2) = ±√[(1 + cosA) / 2]tan(A/2) = ±√[(1 - cosA) / (1 + cosA)]这些公式可以通过二倍角公式和三角函数的定义推导得到。
例如,sin(A/2)可以表示为sin(A/2 + A/2),然后利用三角函数的和差公式和二倍角公式推导出来。
sin的半角公式
在数学中,sin函数是一个非常重要的三角函数,它代表了在三角形的角度变化中,边的长度之比的变化。
sin函数的半角公式指的是在数学中,当角度改变为一个角度的一半时,该角所在的三角形的两条相应边之比也会变为对应角度的一半。
半角公式可以解决大多数三角函数问题,如解决三角形的形状和角度等。
sin函数的半角公式有两种形式,单调形式和复杂形式。
单调形式是指角度改变为一个角度的一半时,该角所在的三角形的两条相应边之比也会变为对应角度的一半。
即:
sin( x)=sin(x)
复杂形式是指当角度改变为一个角度的一半时,sin函数的核心系数会改变,按照此公式可以简化相应的三角函数问题。
即:
sin( x)=√(1-cosx)/2
sin函数的半角公式有很多应用,可以用来解决各种三角形问题。
其中一个应用就是用来求解三角形的形状和角度。
比如当三角形的两个直角边的长度分别为a,b,而斜边的长度为c时,那么根据sin函数的半角公式,可以很容易地求出该三角形的斜角的度数。
即:α=arcsin(a/(√(a^2+b^2)-c))
另一个应用就是在求取三边形的面积问题中,当已知三角形的两个边以及一个角度时,可以使用sin函数的半角公式来求出三角形未知边的值,然后将这三个边分别相乘,再乘以一半就可以得到三角形的面积。
即:
S=×a×b×sinθ
sin函数的半角公式实际上是一个很常用的数学知识,使用它可以求解大多数三角函数问题,比如求解三角形的形状和角度,求取三边形的面积等。
考研数学必备公式之倍角公式与半角公式在高等数学中,倍角公式和半角公式是非常常用的一类公式,它们可以用于简化复杂的数学运算,解决各种问题。
首先,我们来看倍角公式。
倍角公式是将角度的两倍表示为原来角度的函数形式。
下面是常见的倍角公式:1.正弦倍角公式:sin(2θ) = 2sin(θ)cos(θ)2.余弦倍角公式:cos(2θ) = cos^2(θ) - sin^2(θ) = 2cos^2(θ) - 1 = 1 -2sin^2(θ)3.正切倍角公式:tan(2θ) = (2tan(θ))/(1 - tan^2(θ))倍角公式可以在解题中应用广泛,比如用来简化三角函数的运算、求解等式、证明等等。
接下来,我们来看半角公式。
半角公式是将角度的一半表示为原来角度的函数形式。
下面是常见的半角公式:1.正弦半角公式:sin(θ/2) = ±√((1 - cos(θ))/2)2.余弦半角公式:cos(θ/2) = ±√((1 + cos(θ))/2)3.正切半角公式:tan(θ/2) = ±√((1 - cos(θ))/(1 + cos(θ)))半角公式可以在解题中应用广泛,特别是在三角函数的复合函数、积分、微分等问题中常常用到。
举个例子来说明倍角公式和半角公式的应用。
例题:已知cos(θ) = 1/3,求sin(2θ)的值。
解析:根据倍角公式cos(2θ) = cos^2(θ) - sin^2(θ) = 1 -2sin^2(θ),我们可以先求出sin^2(θ),再代入公式求解。
cos(θ) = 1/3,那么sin^2(θ) = 1 - cos^2(θ) = 1 - (1/3)^2 = 8/9代入cos(2θ) = 1 - 2sin^2(θ),我们可以求得c os(2θ) = 1 - 2 * 8/9 = -5/9根据sin^2(2θ) + cos^2(2θ) = 1,我们可以解得sin^2(2θ) = 1 - (cos(2θ))^2 = 1 - (-5/9)^2 = 24/81所以sin(2θ) = ±√(24/81)通过倍角公式的运用,我们可以简化原来的题目,求解sin(2θ)的值。
三角函数的倍角与半角公式三角函数在数学中有着广泛的应用,其中倍角与半角公式是计算三角函数值时常用的工具。
倍角公式用于将角度扩大为原来的两倍,而半角公式则是将角度缩小为原来的一半。
本文将详细介绍三角函数的倍角和半角公式,以及它们的相关性质和应用。
一、正弦函数的倍角与半角公式1. 倍角公式对于一个角θ,其正弦函数值sinθ可以表示为以下两个倍角公式之一:sin(2θ) = 2sinθcosθsin^2θ = (1 - cos2θ)/2在上述公式中,θ为任意角度。
2. 半角公式对于一个角θ,其正弦函数值sinθ也可以表示为以下两个半角公式之一:sin(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/2]sin^2(θ/2) = (1 - cosθ)/2值得注意的是,在半角公式中,sin(θ/2)的符号取决于θ的象限。
二、余弦函数的倍角与半角公式1. 倍角公式对于一个角θ,其余弦函数值cosθ可以表示为以下两个倍角公式之一:cos(2θ) = cos^2θ - sin^2θ = 1 - 2sin^2θ = 2cos^2θ - 1在上述公式中,θ为任意角度。
2. 半角公式对于一个角θ,其余弦函数值cosθ也可以表示为以下两个半角公式之一:cos(θ/2) = ±√[(1 + cosθ)/2]cos^2(θ/2) = (1 + cosθ)/2与正弦函数的半角公式类似,cos(θ/2)的符号取决于θ的象限。
三、正切函数的倍角与半角公式1. 倍角公式对于一个角θ,其正切函数值tanθ可以表示为以下倍角公式:tan(2θ) = (2tanθ)/(1 - tan^2θ)在上述公式中,θ为任意角度且不等于(2n + 1)π/2,其中n为整数。
2. 半角公式对于一个角θ,其正切函数值tanθ也可以表示为以下半角公式之一:tan(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/(1 + cosθ)]tan^2(θ/2) = (1 - cosθ)/(1 + cosθ)值得注意的是,在半角公式中,tan(θ/2)的符号取决于θ的象限。
倍角公式和半角公式口诀倍角公式和半角公式是数学中常用的公式,用于求解角度的相关问题。
它们在三角函数、几何学、物理学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍倍角公式和半角公式的定义、推导以及应用。
一、倍角公式倍角公式是指将一个角的角度加倍后,可以用其他角度来表示的公式。
对于正弦、余弦和正切函数,倍角公式的表达方式如下:1. 正弦函数的倍角公式:sin(2θ) = 2sinθcosθ2. 余弦函数的倍角公式:cos(2θ) = cos²θ - sin²θ = 2cos²θ - 1 = 1 - 2sin²θ3. 正切函数的倍角公式:tan(2θ) = (2tanθ)/(1 - tan²θ)这些倍角公式可以通过三角函数的定义和三角恒等式的推导得到。
倍角公式的应用非常广泛,例如在解三角方程、计算三角函数值等方面都有重要作用。
二、半角公式半角公式是指将一个角的角度减半后,可以用其他角度来表示的公式。
对于正弦、余弦和正切函数,半角公式的表达方式如下:1. 正弦函数的半角公式:sin(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/2]2. 余弦函数的半角公式:cos(θ/2) = ±√[(1 + cosθ)/2]3. 正切函数的半角公式:tan(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/(1 + cosθ)]其中的正负号取决于角度的范围。
半角公式的推导可以通过倍角公式的逆向推导得到。
倍角公式和半角公式在解决实际问题时非常有用。
例如,在计算机图形学中,可以利用半角公式将一个角度分解为两个较小的角度,从而实现旋转、变形等效果。
在物理学中,倍角公式可以帮助我们计算物体的运动轨迹、力的大小等。
总结起来,倍角公式和半角公式是数学中常用的公式,用于求解角度的相关问题。
它们在三角函数、几何学、物理学等领域的应用非常广泛。
掌握这些公式可以帮助我们更好地理解和解决各种角度相关的数学问题。
第4讲 倍角、半角公式
北京四中 苗金利
考纲导读
1. 会用两角和与差的正弦、余弦公式推导倍角、半角公式,了解它们的 内在联系。
2. 解决比较简单的应用问题,体会换元思想、方程思想的运用。
知识要点
复习和差角的三角函数公式
sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+
sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-
cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-
cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+
典型例题分析
例1、求证下列等式成立:
(1)sin 22sin cos ααα=⋅;
(2)2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.
(3)22tan tan 21tan ααα
=
-; (4)21cos sin 22
αα-=; (5)21cos cos 22
αα+=; (6)21cos tan 21cos ααα
-=+; (7)sin 1cos tan 21cos sin ααααα-==+;
(8)sin sin )a A b A A ϕ++, 其中
cos ϕ=sin ϕ. 例2、求值:
(2)已知3sin()1225π
θ-=,求cos()6πθ-. (3)已知sin()4
m π
α+=,求sin 2α. 例3、 已知22()sin 2sin cos 3cos f x x x x x =++,求:
(1)f (x )的最大值以及取得最大值的自变量的集合;
(2)f (x )的单调区间.
例4、当3[,]44
x ππ∈时,求下列函数的值域 (1)cos2sin y x x =+;
(2)sin cos sin cos y x x x x =+-;
(3)3sin 4cos y x x =+.。