简单的三角恒等变换(讲义)
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简单的三角恒等变换编稿:丁会敏 审稿:王静伟【学习目标】1.能用二倍角公式推导出半角的正弦、余弦、正切公式; 2.掌握公式应用的常规思路和基本技巧;3.了解积化和差、和差化积公式的推导过程,能初步运用公式进行互化;4.通过运用公式进行简单的恒等变换,进一步提高运用联系的观点、化归的思想方法处理问题的自觉性,体会换元思想的作用,发展推理能力和运算能力;5.通过公式的推导,了解它们的内在联系和知识发展过程,体会特殊与一般的关系,培养利用联系的观点处理问题的能力.【要点梳理】要点一:升(降)幂缩(扩)角公式升幂公式:21cos 22cos αα+=, 21cos 22sin αα-= 降幂公式:21cos 2cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-= 要点诠释:利用二倍角公式的等价变形:21cos 2sin2αα-=,21cos 2cos2αα+=进行“升、降幂”变换,即由左边的“一次式”化成右边的“二次式”为“升幂”变换,逆用上述公式即为“降幂”变换.要点二:辅助角公式1.形如sin cos a x b x +的三角函数式的变形:sin cos a x b x +x x ⎫⎪⎭令cos ϕϕ==,则sin cos a x b x +)sin cos cos sin x x ϕϕ+)x ϕ+(其中ϕ角所在象限由,a b 的符号确定,ϕ角的值由t a nb a ϕ=确定,或由sin ϕ=和cos ϕ=)2.辅助角公式在解题中的应用通过应用公式sin cos a x b x +=)x ϕ+(或sin cos a x b x +)αϕ-),将形如sin cos a x b x +(,a b)x ϕ+)αϕ-).这种恒等变形实质上是将同角的正弦和余弦函数值与其他常数积的和变形为一个三角函数,这样做有利于函数式的化简、求值等.【典型例题】类型一:利用公式对三角函数式进行证明 例1.求证:αααααsin cos 1cos 1sin 2tan-=+=【思路点拨】观察式子的结构形式,寻找式子中α与2α之间的关系发现,利用二倍角公式即可证明. 【证明】方法一:2tan 2cos2sin2cos 22cos2sin2cos 1sin 2αααααααα===+ 2tan 2cos2sin2cos2sin22sin 2sin cos 12αααααααα===- 方法二:sin sin2cossin 222tan 21cos cos cos 2cos 222ααααααααα⋅===+⋅sin sin2sin1cos 222tan2sin coscos 2sin 222ααααααααα⋅-===⋅【总结升华】代数式变换往往着眼于式子结构形式的变换;对于三角变换,由于不同的三角函数式不仅会有结构形式方面的差异,而且还会有所包含的角,以及这些角的三角函数种类方面的差异,因此三角恒等变换常常首先寻找式子所包含的各个角之间的联系,并以此为依据选择可以联系它们的适当公式,这是三角式恒等变换的重要特点. 举一反三:【变式1】求证:2tan 12tan2tan ,2tan 12tan 1cos ,2tan 12tan2sin 2222α-α=αα+α-=αα+α=α 【证明】2222sin cos2tan222sin 2sincos22sin cos 1tan 222ααααααααα===++22222222cos sin 1tan 222cos cos sin 22cos sin 1tan 222ααααααααα--=-==++2222sincos2tansin 222tan cos cos sin 1tan 222ααααααααα===--. 例2.求证:(1)1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++- (2)cos cos 2coscos 22x y x y x y +-+= 【思路点拨】(1)把右边两角和与差的余弦公式展开、相加即得左边.(2)把右边两角和与差的余弦公式展开、相加,然后观察所得式子与要证明的式子之间的区别,最后令,x y αβαβ+=-=即可得证. 【证明】 (1)cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=- ①又cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+ ②∴①+②得1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-结论得证. (2)cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=- ①又cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+ ②∴①+②得1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-令,x y αβαβ+=-=,则,22x y x yαβ+-== []1cos cos cos cos 222x y x y x y +-∴=+cos cos 2cos cos 22x y x yx y +-∴+=结论得证.【总结升华】当和、积互化时,角度重新组合,因此有可能产生特殊角;结构将变化,因此有可能产生互消项或互约因式,从而利于化简求值.正因为如此“和、积互化”是三角恒等变形的一种基本手段.举一反三:【变式1】求证:sin sin 2sin cos22θϕθϕθϕ+-+=【证明】sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+,sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-上面两式相加得:sin()sin()2sin cos αβαβαβ++-= 令,αβθαβϕ+=-=,则,22θϕθϕαβ+-==∴sin sin 2sincos22θϕθϕθϕ+-+=结论得证.【变式2】求证:32sin tantan 22cos cos 2x x x x x-=+. 【思路点拨】 从消除恒等式左、右两边的差异入手,将右边的角x ,2x 凑成32x ,2x的形式,注意到322x x x =-,3222x xx =+,于是 【证明】右边32sin 2sin 2233cos cos 2cos cos 2222x x x x x x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭==+⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3332sin cos cos sin sin 322222tan tan 3222cos cos cos 222xx x x xx x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭===-=左边. ∴等式成立.【总结升华】解答中右边分母拆角的目的是利用和(差)角公式.证明(化简)的本质上是一个寻找差异、消除差异、追求和谐的过程,应从消除差异入手.类型二:利用公式对三角函数式进行化简 例3. 已知322πθπ<<【思路点拨】根据化简的基本思想,本题需消去根式,联想到恒等式21sin sin cos 22θθθ⎛⎫±=± ⎪⎝⎭,于是利用此公式先化简. 【解析】原式sincossincos2222θθθθ=+--,∵322πθπ<<,∴342πθπ<<,∴0sin 22θ<<,1cos 22θ-<<-, 从而sincos022θθ+<,sincos022θθ->,∴原式sincos sin cos 2sin 22222θθθθθ⎛⎫⎛⎫=-+--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【总结升华】从局部看(即每个式子本身)上述解法是唯一解法,但从整体看两个根号里面的式子相加得2,相乘得cos 2θ,因此可以“先平方暂时去掉根号”.注意到322πθπ<<,则sin 0θ<,cos 0θ>,设x =,则x <0,则2222cos x θ=-=-=-,又342πθπ<<,故sin02θ>,从而2sin2x θ==-.举一反三: 【变式13,22αππ⎡⎤⎛⎫∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 【解析】∵3,22παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,∴cos α>0cos α=,∴原式=3,24αππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴sin 02α>,sin 2α=. 即原式=sin2α. 类型三:利用公式进行三角函数式的求值 例4.已知1sin()2αβ+=,1sin()3αβ-=,求2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--+的值. 【解析】原式=2tan()(tan tan )tan tan()αβαββαβ+-++ =2tan()tan()(1tan tan )tan tan()αβαβαββαβ+-+-+=21(1tan tan )tan αββ-- =tan tan αβ =sin cos cos sin αβαβ由1sin()sin cos cos sin ,21sin()sin cos cos sin 3αβαβαβαβαβαβ⎧+=+=⎪⎪⎨⎪-=-=⎪⎩得51sin cos ,cos sin 1212αβαβ== 【总结升华】求解三角函数式的值时,一般先化简所给三角函数式,寻求它与条件的联系,以便迅速找出解题思路.举一反三:【变式1】已知sin x -sin y =-23,cos x -cos y =23,且x ,y 为锐角,则sin(x +y )的值是( ) A .1 B .-1C.13 D. 12【答案】A【解析】∵sin x -sin y =-23,cos x -cos y =23,两式相加得:sin x +cos x =sin y +cos y , ∴sin2x =sin2y .又∵x 、y 均为锐角,∴2x =π-2y ,∴x +y =2π,∴sin(x +y )=1. 【变式2】若sin cos 3sin cos αααα+=-,tan(α-β)=2,则tan(β-2α)=________. 【答案】43【解析】∵sin cos tan 13sin cos tan 1αααααα++==--,∴tan α=2. 又tan(α-β)=2,∴tan(β-2α)=tan[(β-α)-α] =-tan[(α-β)+α] =tan()tan 1tan()tan αβααβα-+---⋅=43类型四:三角恒等变换的综合应用【高清栏目:简单的三角恒等变换401793 例2】 例5.求函数sin cos sin cos y x x x x =+-;3[,]44x ∈ππ的值域【思路点拨】设sin cos x x t +=,则21s i n c o s 2t xx -=,然后把y 转化为关于t 的二次函数,利用配方法求y 的最值.【解析】 设3sin cos ,,44x x t x ππ⎡⎤+=∈⎢⎥⎣⎦))224t x x x π∴=+=+又344x ππ≤≤,24x πππ∴≤+≤,t ⎡∴∈⎣ 又212sin cos x x t +=,21sin cos 2t x x -∴=则22111222t y t t t -=-=-++ =21(1)12t --+ 当0t =时,min 12y =当1t =时,max 1y =1,12y ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦【总结升华】本题给出了sin cos ,sin cos θθθθ+-及sin cos θθ三者之间的关系,三者知一求二,在求解的过程中关键是利用了22sin cos 1θθ+=这个隐含条件. 举一反三:【变式1】已知函数2π()sin sin 2f x x x x ωωω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0ω>)的最小正周期为π. (Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数()f x 在区间2π03⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的取值范围.【解析】(Ⅰ)1cos 2()222x f x x ωω-=+11sin 2cos 2222x x ωω=-+π1sin 262x ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因为函数()f x 的最小正周期为π,且0ω>,所以2ππ2ω=,解得1ω=. (Ⅱ)由(Ⅰ)得π1()sin 262f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因为2π03x ≤≤,所以ππ7π2666x --≤≤,所以1πsin 2126x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭≤≤. 因此π130sin 2622x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭≤≤,即()f x 的取值范围为302⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.。
简单的三角恒等变换说课稿一、说教材(一)作用与地位本文《简单的三角恒等变换》是高中数学课程中的重要组成部分,属于三角函数章节。
它不仅承担着巩固学生对三角函数基础知识的掌握,而且肩负着培养学生逻辑思维能力和数学变换技巧的重任。
在数学教育中,三角恒等变换是联系实际应用与理论推导的桥梁,通过学习,学生能够更好地理解数学在自然科学和社会科学中的应用。
(二)主要内容本文主要围绕以下三个方面的内容展开:1. 三角恒等变换的基本概念:包括正弦、余弦、正切的和差公式、倍角公式、半角公式等。
2. 三角恒等变换的基本方法:运用上述公式进行三角函数式的化简、求值等。
3. 三角恒等变换在实际问题中的应用:结合实际案例,让学生体验三角恒等变换在解决具体问题时的作用。
二、说教学目标(一)知识与技能目标1. 理解并掌握三角恒等变换的基本概念和基本方法。
2. 能够熟练运用三角恒等变换解决实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和数学变换技巧。
(二)过程与方法目标1. 通过自主探究、合作交流,培养学生主动学习的习惯。
2. 通过问题解决,提高学生分析问题、解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观目标1. 培养学生对数学的兴趣和热爱,提高学生的数学素养。
2. 引导学生认识到数学在现实生活中的重要作用,增强学生的应用意识。
三、说教学重难点(一)重点1. 三角恒等变换的基本概念和基本方法。
2. 三角恒等变换在实际问题中的应用。
(二)难点1. 理解并熟练运用三角恒等变换公式。
2. 解决实际问题时,能够灵活运用三角恒等变换。
四、说教法(一)启发法在教学过程中,我将以启发式教学为主,引导学生通过观察、思考、总结等环节,自主发现三角恒等变换的规律。
具体操作如下:1. 以实际问题导入,激发学生的好奇心和求知欲。
2. 引导学生回顾已学的三角函数知识,为新知识的学习做好铺垫。
3. 设计一系列具有启发性的问题,让学生在思考问题的过程中,自然地发现三角恒等变换的规律。
三角函数、解三角形第一节 任意角和弧度制及任意角的三角函数一、基础知识1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+2k π,k ∈Z }.终边相同的角不一定相等,但相等的角其终边一定相同. 2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:有关角度与弧度的两个注意点(1)角度与弧度的换算的关键是π=180°,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(2)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度. 3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线和正切线.二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)三角函数定义的推广设点P (x ,y )是角α终边上任意一点且不与原点重合,r =|OP |,则sin α=y r ,cos α=xr ,tan α=yx(x ≠0).(3)象限角(4)轴线角考点一 象限角及终边相同的角[典例] (1)若α是第二象限角,试分别确定2α,2α,3α的终边所在的位置。
(2)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________.[题组训练]1.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪k π≤α≤k π+π4,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )2.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________.3.(1)用弧度表示顶点在原点,始边重合于x 轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合,如图所示(不包括边界)。
三角恒等变换讲解三角恒等变换是指在三角函数之间相互变换的一系列等式关系,常用于简化和证明三角函数的性质以及求解三角方程。
下面介绍一些常见的三角恒等变换:1. 基本恒等变换:-正弦与余弦的关系:sin²θ+ cos²θ= 1-正切与余切的关系:tanθ= sinθ/ cosθ,cotθ= cosθ/ sinθ-余割与正割的关系:cscθ= 1 / sinθ,secθ= 1 / cosθ2. 倍角恒等变换:-正弦的倍角公式:sin(2θ) = 2sinθcosθ-余弦的倍角公式:cos(2θ) = cos²θ- sin²θ= 2cos²θ- 1 = 1 - 2sin²θ-正切的倍角公式:tan(2θ) = (2tanθ) / (1 - tan²θ)3. 和差恒等变换:-正弦的和差公式:sin(A ±B) = sinAcosB ±cosAsinB-余弦的和差公式:cos(A ±B) = cosAcosB ∓sinAsinB-正切的和差公式:tan(A ±B) = (tanA ±tanB) / (1 ∓tanAtanB)4. 反函数恒等变换:-正弦的反函数:sin⁻¹(x) = θ,其中sinθ= x,-π/2 ≤θ≤π/2-余弦的反函数:cos⁻¹(x) = θ,其中cosθ= x,0 ≤θ≤π-正切的反函数:tan⁻¹(x) = θ,其中tanθ= x,-π/2 < θ< π/2注意,上述恒等变换只是一部分常见的例子,实际上还有许多其他的三角恒等变换。
在解题或证明过程中,根据需要,可以根据题目的要求和三角函数的关系,使用适当的三角恒等变换来简化计算或推导出所需的结果。
三角恒等变换三角恒等变换是指一系列等效的三角函数表达式之间的变换关系。
这些变换关系对于解决三角函数的各种问题非常有用。
本文将介绍三角恒等变换的基本概念、常见的恒等变换公式以及应用案例。
一、三角恒等变换的基本概念三角恒等变换是指将一个三角函数的表达式通过等效变换转化为另一个等价的表达式的过程。
三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数等。
恒等变换意味着两个表达式在任何实数取值范围内都成立,即两个表达式所代表的函数图像完全一致。
二、常见的三角恒等变换公式1. 余弦函数的恒等变换:- 余弦函数的平方与正弦函数平方的关系:cos^2θ + sin^2θ = 1。
- 余弦函数的两倍角公式:cos(2θ) = cos^2θ - sin^2θ。
- 余弦函数的和差公式:cos(α ± β) = cosαcosβ - sinαsinβ。
2. 正弦函数的恒等变换:- 正弦函数的平方与余弦函数平方的关系:sin^2θ + cos^2θ = 1。
- 正弦函数的两倍角公式:sin(2θ) = 2sinθcosθ。
- 正弦函数的和差公式:sin(α ± β) = sinαcosβ ± cosαsinβ。
3. 正切函数的恒等变换:- 正切函数的平方与余切函数平方的关系:tan^2θ + 1 = sec^2θ。
- 正切函数的两倍角公式:tan(2θ) = 2tanθ / (1 - tan^2θ)。
- 正切函数的和差公式:tan(α ± β) = (tanα ± tanβ) / (1 ∓ tanαtanβ)。
4. 余切函数的恒等变换:- 余切函数的平方与正切函数平方的关系:cot^2θ + 1 = cosec^2θ。
- 余切函数的两倍角公式:c ot(2θ) = (cot^2θ - 1) / 2cotθ。
- 余切函数的和差公式:cot(α ± β) = (cotαcotβ ± 1) / (cotβ ± cotα)。
三角恒等变换讲义(教师版)(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--三角恒等变换【知识要点 】一、相关公式:(01)=+)cos(βα____________________. (02)=-)cos(βα____________________. (03)=+)sin(βα____________________. (04)=-)cos(βα____________________.(05)=+)tan(βα____________________. (06)=-)tan(βα____________________. (07)=α2cos ____________________.(08)=α2sin ____________________. (09)=α2tan ____________________.(10)=+ααcos sin b a ____________________.二、解题技巧: (01)巧变角(已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换。
如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---)(02)常见公式变形①tan tan αβ±()()tan 1tan tan αβαβ=± ②21cos 2cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-= ③21cos 22cos αα+=,21cos 22sin αα-= (03)常值变换:“1”的变换221sin cos x x =+tan sin 42ππ===(04)辅助角公式:()sin cos a x b x x θ+=+辅助角的确定: (其中θ角所在的象限由a ,b 的符号确定,θ角的值由tan baθ=确定)基础热身1.已知4cos 5α=-,(,)2παπ∈,则cos()4πα-=( B )BC2.sin15cos15+=( D ) A123.cos79cos34sin 79sin 34+=( C ) A12B 14.已知(,0)2x π∈-,4cos 5x =,则tan 2x =( D ) A724B 724-C247D 247-5.下列各式中,值为12的是( D ) A sin15cos15 B 22cos 151-D2tan 22.51tan 22.5-能力拔高 技巧1:角变换典型例题1:已知3sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,,26ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭ ,求: (1)sin α (2)sin 2α答案:(1)sin α =10343)33sin(-=-+ππα(2)10334)33cos(+=-+ππα5037242sin +-=α变式1.已知3sin(30)5α+=,60150α<<,则cos α=( A )典型例题2:若α,β为锐角,且满足4cos 5α=,3cos()5αβ+=,则sin β的值是( C )。
简单的三角恒等变换三角恒等变换是指在三角函数中,通过一系列等价转换,将一个三角函数表达式转化为另一个等价的三角函数表达式的过程。
掌握三角恒等变换的关键是熟悉三角函数的基本性质和一些常见的恒等关系。
一、基本恒等变换:1.正弦函数和余弦函数的关系:sin^2(x) + cos^2(x) = 12.余弦函数和正弦函数的关系:cos(x) = sin(x + π/2)sin(x) = cos(x - π/2)3.正切函数的定义:tan(x) = sin(x) / cos(x)4.正切函数和余切函数的关系:tan(x) = 1 / cot(x)cot(x) = 1 / tan(x)5.正弦函数和余切函数的关系:sin(x) = cos(x) / cot(x)cot(x) = cos(x) / sin(x)6.余弦函数和余切函数的关系:cos(x) = sin(x) / csc(x)csc(x) = sin(x) / cos(x)7.倍角公式:sin(2x) = 2sin(x)cos(x)cos(2x) = cos^2(x) - sin^2(x) = 2cos^2(x) - 1 = 1 - 2sin^2(x) tan(2x) = (2tan(x)) / (1 - tan^2(x))8.半角公式:sin(x/2) = ±√((1 - cos(x)) / 2)cos(x/2) = ±√((1 + cos(x)) / 2)tan(x/2) = ±√((1 - cos(x)) / (1 + cos(x)))二、和差角公式:1.正弦函数的和差角公式:sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)2.余弦函数的和差角公式:cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)3.正切函数的和差角公式:tan(x ± y) = (tan(x) ± tan(y)) / (1 ∓ tan(x)tan(y))三、倍角公式与半角公式:1.正弦函数的倍角公式:sin(2x) = 2sin(x)cos(x)2.余弦函数的倍角公式:cos(2x) = cos^2(x) - sin^2(x) = 2cos^2(x) - 1 = 1 - 2sin^2(x)3.正切函数的倍角公式:tan(2x) = (2tan(x)) / (1 - tan^2(x))4.正弦函数的半角公式:sin(x/2) = ±√((1 - cos(x)) / 2)5.余弦函数的半角公式:cos(x/2) = ±√((1 + cos(x)) / 2)6.正切函数的半角公式:tan(x/2) = ±√((1 - cos(x)) / (1 + cos(x)))四、和差化积公式:1.正弦函数的和差化积公式:sin(x) + sin(y) = 2sin((x + y)/2)cos((x - y)/2)sin(x) - sin(y) = 2cos((x + y)/2)sin((x - y)/2)2.余弦函数的和差化积公式:cos(x) + cos(y) = 2cos((x + y)/2)cos((x - y)/2)cos(x) - cos(y) = -2sin((x + y)/2)sin((x - y)/2)3.正切函数的和差化积公式:tan(x) + tan(y) = sin(x + y) / (cos(x)cos(y))tan(x) - tan(y) = sin(x - y) / (cos(x)cos(y))以上是一些常见的三角恒等变换,通过熟练掌握和灵活运用这些公式,可以在解决三角函数相关问题时简化计算过程,提高解题效率。
简单的三角恒等变换
【学习目标】
1.能用二倍角公式推导出半角的正弦、余弦、正切公式; 2.掌握公式应用的常规思路和基本技巧; 3.了解积化和差、和差化积公
式的推导过程,能初步运用公式进行互化; 4.通过运用公式进行简单的恒等变换,进一步提高运用联系的观点、化归的思想方法处理问题的自觉性,体会 换元思想的作用,发展推理能力和运算能力;
5.通过公式的推导,了解它们的内在联系和知识发展过程,体会特殊与一般的关系,培养利用联系的观点处理 问题的能力.
要点梳理】
要点一:升(降)幂缩(扩)角公式
升幂公式:
22 1 cos2 2cos , 1 cos2 2sin 降幂公式:
2
1 cos
2 2 1 cos2 cos , sin 22
要点诠释:
利用二倍角公式的等价变形: 1 cos 2sin 2 , 1 cos 2cos 2 进行“升、降幂”变换,即由左边的
22 “一次式”化成右边的“二次式”为“升幂”变换,逆用上述公式即为
“降幂”变换. 要点二:辅助角公式
1.形如 asinx b cosx 的三角函数式的变形:
asin x bcosx
asin x b cosx = a 2 b 2 sin x cos
a 2
b 2 sin(x )
(其 中 角所在 象限由 a,b 的 符号确 定, 角的值 由 tan b 确定, 或由 sin b 和 a
确定, 或由
a 2
b 2
a
cos 共同确定.)
a
2 b
2
2.辅助角公式在解题中的应用
通过应用公式 asinx bcosx = a 2 b 2 sin (x )(或 asinx bcosx = a 2 b 2 cos ( ) ),将形如 asinx bcosx ( a, b 不同时为零)收缩为一个三角函数
a 2
b 2 sin (x )(或 a 2 b 2 cos ( )).这种
恒等变形实质上是将同角的正弦和余弦函数值与其他常数积的和变形为一个三角函数, 这样做有利于函数式的化 简、求值等.
a
a 2
b 2
sinx
cosx
令
cos
a
a 2
b 2
,sin
cosxsin
b
a 2
b 2
b
要点三:半角公式 ( 以下公式只要求会推导,不要求记忆 )
以上三个公式分别称作半角正弦、余弦、正切公式,它们是用无理式表示的.
sin 1 cos
tan ,tan
2 1 cos 2 sin
以上两个公式称作半角正切的有理式表示.
要点四:积化和差公式
2、只有系数绝对值相同的同名三角函数的和与差,才能直接应用公式化成积的形式.如
能直接化积,应先化成同名三角函数后,再用公式化成积的形式.
3、三角函数的和差化积,常因采用的途径不同,而导致结果在形式上有所差异,但只要没有运算错误,其 结果实质上是一样
的.
4、为了能把三角函数的和差化成积的形式,有时需要把某些特殊数值当作三角函数值,如
sin cos cos cos
要点诠释:
2
[sin( [cos(
2 ) sin( )] ) cos( )]
cos sin sin sin
2
[sin(
[cos( 2
) sin( )] ) cos( )]
规律 1: 公式右边中括号前的系数都有 1 .
2
规律 2: 中括号中前后两项的角分别为
和
规律 3: 每个式子的右边分别是这两个角的同名函数.
要点五:和差化积公式
x y x y sin x sin y
2sin cos 22 x y x y cosx cosy 2cos cos 22 要点
诠释:
规律 1: 在所有的公式中,右边积的系数中都有
2.
sin x sin y x y
x
y
2cos sin
2
2
2sin x y x y cosx cosy
sin
2
2
规律 2: A B 与 A
2 在第三个公式中,左边是两个余弦相加,右边是两个余弦相乘,于是得出“扣( 在所有的公式中,左边都是角 A 与 B 的弦函数相加减,右边都是
规律 扣”;而第四个公式中,左边是两个余弦相减,右边没有余弦相乘,于是得出“扣减扣等于没扣” 规律
4: 两角正弦相加减时,得到的都是正弦、余弦相乘.
注意
1、公式中的“和差”与“积” ,都是指三角函数间的关系,并不是指角的关系.
3:
B 的弦函数相乘.
2
cos )加扣等于俩
sin cos 就不
cos
2
2
1π cos cos cos
23
ππ
2sin sin
6 2 6 2
5、三角函数式和差化积的结果应是几个三角函数式的最简形式.
典型例题】
类型一:利用公式对三角函数式进行证明
变式 1】求证: sin
sin 2sin
cos
2
2
类型二:利用公式对三角函数式进行化简 例 3 . 已知 3
2 ,试化简 1 sin 1 sin
例 1.求证: tan
2 sin
1 cos
1 cos sin
2tan
1
tan 2
2
, cos
2
, tan
1 tan 2
1
tan 2
2
2
2tan 2
例 2.求证:(1) cos cos
[cos( 2
) cos( )]
(2) cosx cosy
2cos
x y cos
x y
22
变式 2】求证:
3x x tan tan
22
2sin x cosx cos2x
变式 1】求证: sin
1 tan
2 2
类型三:利用公式进行三角函数式的求值
1
例 4.已知 sin(3 ) ,
4
( 1)求 cos 2 的值;
2)求
cos( )
cos [cos( ) 1] cos( cos( 2 ) 的值
2 )cos( ) cos( )
【变式 1】
2 已知 sin x - sin y =- , 2
cos x - cos y = ,且 x ,y 为锐角,则 sin( x +y ) 的值是 (
)
3 3
A .1
B .- 1
1
1
C.
D.
3
2
1)求 sin(2 ) 的值,
2)求 tan(2
3)的值.
变式 1】化简
3
2 ,2
变式 2】已知角α终边逆时针旋转
与单位圆交于点 6
3 10 10
(
10 , 10 ) ,
且 tan(
类型四:三角恒等变换的综合应用
3例5.求函数y sinx cosx sin xcosx ;x [ , ] 的值域44
2
变式1】已知函数f (x) acos2x sin x cos x( x R)的图象经过点M (1)求a 的值及函数f(x)的最小正周期T;
3
(2)当x [ , ]时,求函数f(x)的最值及相应的x 值.
84
1
,12),其中常数a∈R.。