2019届人教B版(文科数学) 两角和与差的正弦、余弦和正切 单元测试
- 格式:docx
- 大小:59.54 KB
- 文档页数:7
3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式第1课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)1.两角和的余弦公式cos(α+β)=cos_αcos _β-sin_αsin _β,简记为C (α+β),使用的条件为α,β为任意角. 2.两角和与差的正弦公式名称 简记符号 公式 使用条件 两角和 的正弦 S (α+β)sin(α+β)=sin_αcos _β+cos_αsin _βα,β∈R两角差 的正弦S (α-β) sin(α-β)=sin_αcos _β-cos_αsin _βα,β∈R状元随笔 公式的记忆方法 (1)理顺公式间的联系.C (α+β)――→以-β代βC (α-β)――→诱导公式S (α-β)――→以-β代βS (α+β) (2)注意公式的结构特征和符号规律.对于公式C (α-β),C (α+β),可记为“同名相乘,符号反”. 对于公式S (α-β),S (α+β),可记为“异名相乘,符号同”. 公式逆用:sinαcosβ+cosαsinβ=sin(α+β), sinαcosβ-cosαsinβ=sin(α-β), cosαcosβ+sinαsinβ=cos(α-β), cosαcosβ-sinαsinβ=cos(α+β). [小试身手]1.判断下列命题是否正确. (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α,β∈R ,使得sin(α-β)=sin α-sin β成立.( ) (3)对于任意的α,β∈R ,sin(α+β)=sin α+sin β都不成立.( ) (4)sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 30°.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√2.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105°等于( ) A .0 B.12C.32D .1 解析:sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105° =sin 15°cos75°+cos 15°sin 75° =sin(15°+75°)=sin 90°=1. 答案:D3.设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,若sin α=35,则2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( )A.75B.15 C .-75 D .-15解析:易得cos α=45,则2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos αco s π4-sin αsi n π4=15.答案:B4.计算sin 7π12=________.解析:sin 7π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π4=sin π3cos π4+cos π3sin π4=32×22+12×22=6+24. 答案:6+24类型一 给角求值例1 求值:(1)cos 105°;(2)cos 31°+cos 91°sin 29°.【解析】 (1)cos 105°=cos(60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin 60°sin 45° =12×22-32×22=2-64. (2)cos 31°+cos 91°sin 29°=cos 31°+cos (60°+31°)sin 29°=cos 31°+cos 60°cos 31°-sin 60°sin 31°sin 29°又因为π2<β<π,所以β=2π3.对比例题β的范围更改则α+β的范围更改,再由sin(α+β)求cos(α+β)最后利用sinβ=sin[(α+β)-α]公式求值.3.1.2[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分) 1.sin 105°的值为( ) A.3+22 B.2+12 C.6-24 D.2+64解析:sin 105°=sin(45°+60°)=sin 45°cos 60°+cos 45°sin 60°=22×12+22×32=2+64. 答案:D2.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32 B.32C .-12 D.12解析:原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=12.答案:D3.若cos α=-45,α是第三象限的角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( ) A .-7210 B.7210C .-210 D.210解析:因为cos α=-45,α是第三象限的角,所以sin α=-35,由两角和的正弦公式可得sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4。
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.。
第三节两角和与差的正弦、余弦和正切公式1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.能利用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,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).知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式 1.基本公式sin(α±β)=________, cos(α±β)=________, tan(α±β)=________. 2.公式变形(1)tan α±tan β=________.(2)函数f(α)=asin α+bcos α(a ,b 为常数),可以化为f(α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 或f(α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b .答案1.sin αcos β±cos αsin β cos αcos β∓sin αsin β tan α±tan β1∓tan αtan β2.(1)tan(α±β)(1∓tan αtan β)1.sin75°的值为________.解析:sin75°=sin(45°+30°)=sin45°cos30°+cos45°sin30°=22×32+22×12=6+24. 答案:6+242.已知cos α=-35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3的值是____. 解析:∵cos α=-35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin α=45,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin αcos π3+cos αsin π3=45×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×32=4-3310.答案:4-33103.tan20°+tan40°+3tan20°tan40°=________. 解析:∵tan60°=tan(20°+40°)=tan20°+tan40°1-tan20°tan40°,∴tan20°+tan40°=tan60°(1-tan20°tan40°) =3-3tan20°tan40°,∴原式=3-3tan20°tan40°+3tan20°tan40°= 3. 答案: 3知识点二 二倍角的正弦、余弦、正切公式 1.基本公式 sin2α=________.cos2α=________=________=________. tan2α=________. 2.有关公式的逆用、变形等(1)cos 2α=________,sin 2α=________. (2)1+sin2α=(sin α+cos α)2, 1-sin2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4. 答案1.2sin αcos α cos 2α-sin 2α 2cos 2α-1 1-2sin 2α 2tan α1-tan 2α 2.(1)1+cos2α2 1-cos2α24.计算:tan7.5°1-tan 27.5°=________. 解析:tan7.5°1-tan 27.5°=12×2tan7.5°1-tan 27.5° =12tan15°=12tan(45°-30°) =12×tan45°-tan30°1+tan45°tan30°=12×1-331+33=2-32. 答案:2-325.(2016·浙江卷)已知2cos 2x +sin2x =Asin(ωx +φ)+b(A>0),则A =________,b =________. 解析:由于2cos 2x +sin2x =1+cos2x +sin2x =2sin(2x +π4)+1,所以A =2,b =1.答案: 2 1热点一 三角公式的正用与逆用【例1】 (1)化简:+sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ(0<θ<π);(2)求值:sin50°(1+3tan10°).【解】 (1)由θ∈(0,π),得0<θ2<π2,∴cos θ2>0,∴2+2cos θ=4cos2θ2=2cos θ2. 又(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=⎝⎛⎭⎪⎫2sin θ2cos θ2+2cos 2θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=2cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ2-cos 2θ2=-2cos θ2cos θ.故原式=-2cos θ2cos θ2cosθ2=-cos θ.(2)sin50°(1+3tan10°) =sin50°(1+tan60°·tan10°)=sin50°·cos60°cos10°+sin60°sin10°cos60°cos10°=sin50°·cos 60°-10°cos60°cos10°=2sin50°cos50°cos10°=sin100°cos10°=cos10°cos10°=1.(1)求sin7°+cos15°sin8°cos7°-sin 15°sin8°的值;(2)求tan20°+4sin20°的值. 解:(1)原式 =-+cos15°sin8°--sin15°sin8°=sin15°cos8°cos15°cos8°=tan15°=tan(45°-30°)=tan45°-tan30°1+tan45°tan30°=1-331+33=3-13+1=2- 3. (2)原式=sin20°cos20°+4sin20°=sin20°+4sin20°cos20°cos20°=sin20°+2sin40°cos20°=-++cos20°=32cos10°+32sin10°cos20°=332cos10°+12sin10°cos20°=3-cos20°= 3.热点二 三角函数式求值 考向1 给值求值【例2】 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)=91050.1.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=-2425.2.若本例中“sin α=35”变为“tan α=35”,其他条件不变,求tan(2α-β)的值.解:∵tan α=35,tan(α-β)=-13,∴tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=tan α+α-β1-tan αα-β=35-131+35×13=29.考向2 给值求角【例3】 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∵tan2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan2α-tan β1+tan2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.(1)(2016·新课标全国卷Ⅱ)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,则sin2α=( )A.725B.15C .-15D .-725(2)已知cos α=-1213,cos(α+β)=17226,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,求β的值. 解析:(1)因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos π4cos α+sin π4sin α=22(sin α+cos α)=35,所以sin α+cos α=325,所以1+sin2α=1825,所以sin2α=-725,故选D. (2)解:∵π<α<3π2,3π2<α+β<2π,∴0<β<π.又cos α=-1213,cos(α+β)=17226,∴sin α=-513,sin(α+β)=-7226.cos β=cos[(α+β)-α]=17226×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-7226×⎝ ⎛⎭⎪⎫-513=-22,且0<β<π,所以β=3π4.答案:(1)D热点三 三角恒等变换的综合应用 【例4】 (2016·天津卷)已知函数 f(x)=4tanxsin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3.(Ⅰ)求f(x)的定义域与最小正周期;(Ⅱ)讨论f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性. 【解】 (Ⅰ)f(x)的定义域为{x|x≠π2+k π,k ∈Z}.f(x)=4tanxcosxcos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sinxcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3-3=4sinx ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cosx +32sinx - 3=2sinxcosx +23sin 2x -3=sin2x +3(1-cos2x)- 3 =sin2x -3cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以,f(x)的最小正周期T =2π2=π.(Ⅱ)令z =2x -π3,函数y =2sinz 的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z. 由-π2+2k π≤2x-π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x≤5π12+k π,k ∈Z.设A =[-π4,π4],B ={x|-π12+k π≤x≤5π12+k π,k ∈Z},易知A∩B=[-π12,π4].所以,当x ∈[-π4,π4]时,f(x)在区间[-π12,π4]上单调递增,在区间[-π4,-π12]上单调递减.已知函数f(x)=2cos 2ωx -1+23sin ωxcos ωx(0<ω<1),直线x =π3是函数f(x)的图象的一条对称轴.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)已知函数y =g(x)的图象是由y =f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移2π3个单位长度得到的,若g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=65,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求sin α的值. 解:(1)f(x)=cos2ωx +3sin2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6,由于直线x =π3是函数f(x)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π6的图象的一条对称轴,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3ω+π6=±1.因此2π3ω+π6=k π+π2(k ∈Z),解得ω=32k +12(k ∈Z),又0<ω<1,所以ω=12,所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.由2k π-π2≤x+π6≤2k π+π2(k ∈Z),得2k π-2π3≤x≤2k π+π3(k ∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-2π3,2k π+π3(k ∈Z).(2)由题意可得g(x)=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3+π6,即g(x)=2cos x2,由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=65,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35, 又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故π6<α+π6<2π3,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=45, 所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6·cos π6-cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6·sin π6=45×32-35×12=43-310.求值、化简、证明是三角函数中最常见的题型,其解题一般思路为“五遇六想”即:遇切割,想化弦;遇多元,想消元;遇差异,想联系;遇高次,想降次;遇特角,想求值;想消元,引辅角.“五遇六想”作为解题经验的总结和概括,操作简便,十分有效.其中蕴含了一个变换思想(找差异,抓联系,促进转化),两种数学思想(转化思想和方程思想),三个追求目标(化为特殊角的三角函数值,使之出现相消项或相约项),三种变换方法(切割化弦法,消元降次法,辅助元素法).三角恒等变换中的解题策略三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点,其公式多、变法活的特点使不少同学在学习此知识点时感到困难重重,力不从心.本文介绍了几种常用的三角恒等变换中的解题策略,旨在帮助大家全面、系统地了解和掌握三角变换中的常规思路与基本技巧,促进同学们的推理能力和运算能力的提升.策略1 从角入手,寻找关系好解题解有关三角函数的题目时,要特别注意角与角之间的关系,只要明确了其中的关系,解题就完成了一半.【例1】 已知α为锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则sin α=________. 【解析】 解法1:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=32cos α-12sin α=35,①又sin 2α+cos 2α=1,② 由①可得cos 2α=13⎝⎛⎭⎪⎫sin α+652,代入②并整理得100sin 2α+60sin α-39=0, 解得sin α=43-310,或sin α=-43+310(舍).解法2:因为α为锐角,即α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π6=43-310.【答案】43-310【点评】 不少同学习惯用解法1,却往往因运算量大而出现了各种问题;解法2抓住了α=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π6这一关系,减少了运算量,使求解轻松简捷. 策略2 从函数名入手,化切为弦助解题在有关三角函数的题目中,当正弦(余弦)与正切“相遇”时,可采用化切为弦的方法,即将正切转化为正弦(余弦).【例2】 求1+cos20°2sin20°-sin10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan5°-tan5°.【解】 因为1tan5°-tan5°=cos5°sin5°-sin5°cos5°=cos 25°-sin 25°sin5°cos5°=2cos10°sin10°, 所以原式=2cos 210°4sin10°cos10°-sin10°·2co s10°sin10°=cos10°2sin10°-sin20°sin10°=cos10°2sin10°--sin10° =cos10°2sin10°-cos10°-3sin10°2sin10°=3sin10°2sin10°=32. 策略3 从结构入手,存同化异探思路三角恒等变换中的公式较多,每个公式都有其固有的结构.解题时要善于从结构入手,存同化异,寻求结构形式的统一.【例3】 (1)已知3sin β=sin(2α+β),α≠k π+π2,α+β≠k π+π2(k ∈Z).求证:tan(α+β)=2tan α;(2)已知cosxcosy =12,求sinxsiny 的取值范围. 【解】 (1)证明:由3sin β=sin(2α+β)得3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],即3sin(α+β)cos α-3cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α,整理可得sin(α+β)cos α=2cos(α+β)·sin α. 因为α≠k π+π2,α+β≠k π+π2(k ∈Z), 所以cos(α+β)·cos α≠0,则有tan(α+β)=2tan α.(2)设p =sinxsiny ,则cos(x -y)=cosxcosy +sinxsiny =12+p ,cos(x +y)=cosxcosy -sinxsiny =12-p. 因为|cos(x±y)|≤1, 所以-1≤12+p≤1,且-1≤12-p≤1, 解得-12≤p≤12. 【点评】 题(1)由条件向结论靠拢,从统一角的结构入手,顺利完成解题;题(2)从结构的相似(部分相似)展开联想,寻找解题突破口,亦成功解题.这两个方法都是值得重视的、从结构入手解题的常用方法.策略4 “先化简后求值”与“先局部后整体”“先化简后求值”本是初中数学中的一种题型,这里将其引申为一种解题策略.这种策略能简化解题过程,有事半功倍之功效;“先局部后整体”,则与之相反,虽其方法略显笨拙,但其逐个“击破”的策略却能降低解题难度,且解题方向明确,也是一个不错的思路.【例4】 已知0<x<π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513,求 cos2x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x 的值. 【解】 解法1(先化简后求值): 原式=cos 2x -sin 2x22-=2(cosx +sinx)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x , ∵0<x<π4,∴0<π4-x<π4, 则原式=21-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2413. 解法2(先局部后整体):cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513. 下面从两个角度求cos2x :角度1:cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-2x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ; 角度2:cos2x =cos 2x -sin 2x =(cosx -sinx)·(cosx+sinx)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x . ∵0<x<π4,∴0<π4-x<π4, 则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1213, 故cos2x =2×513×1213=120169. 所以cos2x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =120169÷513=2413. 【点评】 采用“先化简后求值”解题简捷流畅,采用“先局部后整体”解题思路简单,条理清晰.两种方法各有千秋,都是值得我们重视的好方法.。
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。
两角和与差的正弦余弦正切公式教学目标1.能根据两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦公式,并灵活运用.(重点)2.能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式.(难点)3.掌握两角和与差的正切公式及变形应用.(难点、易错点)[基础·初探]教材整理1 两角和与差的余弦公式阅读教材P128“思考”以下至“探究"以上内容,完成下列问题。
cos 75°cos 15°-sin 75°sin 15°的值等于________.【解析】逆用两角和的余弦公式可得cos 75°cos 15°-sin 75°sin 15°=cos(75°+15°)=cos 90°=0.【答案】0教材整理2 两角和与差的正弦公式阅读教材P128“探究"以下内容,完成下列问题.1.公式2.重要结论-辅助角公式y=a sin x+b cos x=错误!sin(x+θ)(a,b不同时为0),其中cos θ=错误!,sin θ=错误!.判断(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α,β∈R,使得sin(α-β)=sin α-sin β成立.( )(3)对于任意α,β∈R,sin(α+β)=sin α+sin β都不成立.()(4)sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 30°。
( )解:(1)√.根据公式的推导过程可得.(2)√.当α=45°,β=0°时,sin(α-β)=sin α-sin β.(3)×.当α=30°,β=-30°时,sin(α+β)=sin α+sin β成立.(4)√.因为sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 54°cos 24°-cos 54°sin 24°=sin(54°-24°)=sin 30°,故原式正确.【答案】(1)√(2)√(3)×(4)√教材整理3两角和与差的正切公式阅读教材P129“探究”以下至“例3”以上内容,完成下列问题.判断(正确的打“√”,错误的打“×")(1)存在α,β∈R,使tan(α+β)=tan α+tan β成立.( )(2)对任意α,β∈R,tan(α+β)=错误!都成立.( )(3)tan(α+β)=错误!等价于tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β).( )解:(1)√。
第19讲-两角和与差的正弦、余弦和正切公式一、 考情分析1.经历推导两角差余弦公式的过程,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,了解它们的内在联系;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).二、 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 α.3.函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 或f (α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b .[微点提醒]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. 三、 经典例题考点一 三角函数式的化简【例1】 (1)化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)=________.(2)化简:(1+sin α+cos α)·⎝⎛⎭⎪⎫cosα2-sinα22+2cos α(0<α<π)=________.【解析】(1)sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ) =sin(α+β)cos (β-γ)-cos(α+β)sin(β-γ)=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+γ).(2)原式=⎝⎛⎭⎪⎫2cos2α2+2sinα2cosα2·⎝⎛⎭⎪⎫cosα2-sinα24cos2α2=cosα2⎝⎛⎭⎪⎫cos2α2-sin2α2⎪⎪⎪⎪⎪⎪cosα2=cosα2cos α⎪⎪⎪⎪⎪⎪cosα2.因为0<α<π,所以0<α2<π2,所以cosα2>0,所以原式=cos α.规律方法 1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则:一看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,正确使用公式;二看函数名称之间的差异,确定使用的公式,常见的有“切化弦”;三看结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”、“遇到根式一般要升幂”等.2.化简三角函数式的常见方法有弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂与升幂等.考点二三角函数式的求值多维探究角度1给角(值)求值【例2-1】(1)计算:cos 10°-3cos(-100°)1-sin 10°=________.【解析】cos 10°-3cos(-100°)1-sin 10°=cos 10°+3cos 80°1-cos 80°=cos 10°+3sin 10°2·sin 40°=2sin(10°+30°)2·sin 40°= 2.(2)(2018·江苏卷)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.【解析】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.角度2 给值求角【例2-2】 (1)已知cos α=17,cos(α-β)=1314,若0<β<α<π2,则β=________. (2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,则2α-β的值为________. 【解析】 (1)由cos α=17,0<α<π2, 得sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫172=437.由0<β<α<π2,得0<α-β<π2,又cos(α-β)=1314, ∴sin(α-β)=1-cos 2(α-β)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13142=3314. 由β=α-(α-β)得cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=17×1314+437×3314=12. ∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴β=π3.(2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0, 又α∈(0,π),∴0<α<π2, 又∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=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.规律方法 1.“给角求值”、“给值求值”问题求解的关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,借助角之间的联系寻找转化方法.2.“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,最后确定角.遵照以下原则:(1)已知正切函数值,选正切函数;(2)已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好. 考点三 三角恒等变换的简单应用【例3】设函数f (x )=sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx cos ωx +λ的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的最值. 【解析】 (1)f (x )=sin 2ωx +23sin ωx ·cos ωx -cos 2ωx +λ =3sin 2ωx -cos 2ωx +λ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+λ,因为图象关于直线x =π对称, 所以2πω-π6=π2+k π(k ∈Z ),所以ω=k 2+13(k ∈Z ),又ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,令k =1时,ω=56符合要求,所以函数f (x )的最小正周期为2π2×56=6π5. (2)因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×56×π4-π6+λ=0,则λ=- 2.所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6- 2.由0≤x ≤35π,知-π6≤53x -π6≤56π,∴当53x -π6=-π6,即x =0时,f (x )取最小值-1- 2. 当53x -π6=π2,即x =25π时,f (x )取最大值2- 2. 规律方法 1.进行三角恒等变换要抓住:变角、变函数名称、变结构,尤其是角之间的关系;注意公式的逆用和变形使用.2.把形如y =a sin x +b cos x 化为y =a 2+b 2sin(x +φ),可进一步研究函数的周期、单调性、最值与对称性. [方法技巧]1.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”.(1)变角:对角的分拆要尽可能化成同角、特殊角;(2)变名:尽可能减少函数名称;(3)变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.2.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角、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.3.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,要注意升幂、降幂的灵活运用,要注意“1”的各种变通.4.在(0,π)范围内,sin α=22所对应的角α不是唯一的.5.在三角求值时,往往要借助角的范围确定三角函数值的符号或所求角的三角函数的名称.四、 课时作业1.(2020·渭南市尚德中学高一月考)化简22ππcossin 88-的值为( ) A .12B.2C.2D.42.(2019·贵州省高二学业考试)计算sin105cos75cos105sin 75-的值为( ) A .12-B .12C.2-D.23.(2020·上海高一课时练习)若3sin cos 1=-θθ,则tan 2θ的值为( ) A .3-B .13C .3-或0D .13-4.(2020·新疆维吾尔自治区高三其他(文))若角α的终边过点()3,4P -,则sin 2α的值为( )A .1225B .1225-C .2425D .2425-5.(2020·江西省南昌二中高二月考(文))若cos 22sin 4θπθ=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则()sin cos θθ-的值为( )A .12-B .12C .2-D .26.(2020·山西省高三其他(文))已知sin (π4x -)14=,则sin2x 的值为( )A .58B .68 C .78D .387.(2020·山西省高三其他(理))已知sin cos αα-=,α∈(0, π),则tan α= A .-1B.2-C.2D .18.(2020·渭南市尚德中学高一月考)已知()3tan 5αβ+=,π1tan 42⎛⎫+= ⎪⎝⎭β,则πtan 4α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为( )A .17B .113C .1113D .1179.(2020·渭南市尚德中学高一月考)cos15︒的结果是( )A .2B .4C .4D .210.(2020·福建省高三其他(理))已知1sin 33πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则cos 23πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭( ) A .79B .89 C .79-D .89-11.(2020·遵义市南白中学高三其他(文))已知3cos 45x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2x =( )A .2425B .2425-C .725D .725-12.(2020·渭南市尚德中学高一月考)若1sin 24α=,42ππα<<,则cos sin αα-的值是( )A .2B .C .34 D .34-13.(2020·常德市第二中学高三其他(文))设()sin 810a ︒=-,33tan 8b π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,1lg 5c =,则( ) A .a b c <<B .a c b <<C .b c a <<D .c a b <<14.(2019·延安市第一中学高三月考(文))设()()12cos sin sin cos 13x y x x y x +-+=,且y 是第四象限角,则tan2y的值是( ) A .23- B .32±C .32-D .2315.(2020·高唐县第一中学高一月考)已知()4cos 5αβ+=,()1cos 5αβ-=,则tan tan αβ⋅的值为( ) A .12B .35C .310-D .3516.(多选题)(2020·福建省宁化第一中学高一期中)若sin sin 0αβ>>,则下列不等式中不一定成立的是( )A .sin 2sin 2αβ>B .cos2cos2αβ<C .cos2cos2αβ>D .sin 2sin 2αβ<17.(多选题)(2020·福建省南安市侨光中学高一月考)在ABC 中,120C =︒,tan tan A B +=列各式正确的是( ) A .2A B C += B .()tan A B +=C .tan tan A B =D.cos B A =18.(多选题)(2020·山东省安丘市实验中学高一期中)下列各式中,值为2的是( ) A .2sin15cos15︒︒ B .22cos 15sin 15︒︒- C .212sin 15︒-D .22sin 15cos 15︒︒+E.23tan151tan 15︒︒- 19.(2020·上海高一期中)已知2cos 3α=-且32ππα<<,则sin 2α=______. 20.(2020·上海高一期中)已知sin 2sin()αααϕ-=-(02πϕ<<),则ϕ等于________21.(2020·上海高一月考)已知3sin 5α=,(,)2παπ∈,1tan()2πβ-=,求:(1)tan α和tan β的值; (2)tan(2)αβ-的值.22.(2020·湖南省高一月考)已知1tan 3α=,求: (1)tan2α; (2)2sin cos 2cos sin αααα+-23.(2020·宝鸡中学高一期中)已知sin α=,且tan 0α<. (1)求tan α的值;(2)求3sin(π)cos(2π)π3πcos sin 22αααα-++⎛⎫⎛⎫++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值. 24.(2020·陕西省西安中学高一期中)计算(1)已知α,β均为锐角,cos α=,角β的顶点是直角坐标系的原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有一点(1,3)P ,求cos()αβ-;(2)已知1sin cos 8αα=,且42ππα<<,求cos sin αα-.。
两角和与差的正弦、余弦和正切(二倍角公式)一.【学习目标】1、掌握并熟练使用两角和与差的余弦、正弦、正切进行证明、化简和求值;2、能针对不同情况进行寻找已知角之间的关系,灵活使用两角和与差的余弦、正弦、正切公式,二倍角公式进行证明、化简和求值.二.重点、难点、易错(混)点、常考点灵活使用两角和与差的余弦、正弦、正切进行证明、化简和求值三.【知识梳理】1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式: C (),cos()αβαβ--= ; C (),cos()αβαβ++= S (),sin()αβαβ--= ; S (),sin()αβαβ++= . T (),tan()αβαβ++= 由T ()αβ+可得公式变形tan tan αβ+= T (),tan()αβαβ--=由T ()αβ-可得公式变形得:tan tan αβ-= 2. 二倍角的正弦、余弦、正切公式2:sin 2S ________________;2:tan 2T ________________。
2:cos 2C ________________=________________=________________;四.【基础题达标】 1.12cos312sinππ-=2.sin15°sin30°sin75°=__________.3.cos20°cos40°cos60°cos80° =4.),0(πθ∈,θθsin 1sin 1--+=5.313sin 253sin 223sin 163sin +的值等于 6.12cos312sinππ-=7.化简:x x sin 6cos 2-= 8.若51cos sin =+θθ,则θ2sin 的值 9.81cos sin =x x 且24ππ<<x ,则=-x x sin cos 10.),0(πθ∈,θθsin 1sin 1--+=11.函数)(2cos 21cos )(R x x x x f ∈-=的最大值为 12..若223tan 1tan 1+=-+αα,则=-αα2cos 2sin 113.50tan 10tan 350tan 10tan ++=14.化简:15tan 115tan 1-+=15.已知cos (6πα-)+sin α76)πα+的值是考点一: 运用公式求值、求角问题【例1】 (1)已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求cos(α-β)的值. (2)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值; (3)已知π2<β<α<34π,sin(α-β)=1213,cos(α+β) =-35,求sin2α的值(3)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.【训练1】已知βα,是锐角且1010sin ,55sin ==βα,求βα+【训练2】(2012·江苏卷)设α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π12的值为________.考点二: 公式的变形应用【例2】已知:)tan(βα+=βtan 2。
4.5两角和与差的正弦、余弦和正切考情分析运用两角和与差的三角公式进行化简变形、求值,二倍角公式的正用、逆用和变形使用是高考的常考内容,面对如:sin cos a x b x +的化简是高考每年的必考内容。
基础知识1、两角和与差的正弦、余弦和正切公式2、二倍角的正弦、余弦、正切公式.22tan sin 22sin cos 1tan ααααα==+2222221tan cos 2cos sin 2cos 112sin 1tan αααααα-=-=-=-=+sin α=22tan21tan2αα+, cos α=221tan 21tan2αα-+[:3、形如asin α+bcos α的化简asin α+bcos αsin(α+β).其中cos β,sin β注意事项1.(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β=α+β2-α-β2;α-β2=⎝⎛⎭⎪⎫α+β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β. (2)化简技巧:切化弦、“1”的代换等.2.(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”.(2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等. (3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有:“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等. 题型一 三角函数式的化简【例1】cos 85°+sin25°cos30°cos25°=( )A. -32B.22C. 12D. 1[:答案:C 解析:cos85°+sin25°cos30°cos25°=++sin25°cos30°cos25°=cos60°cos25°-sin60°sin25°+sin25°cos30°cos25°=cos60°cos25°cos25°=cos60°=12,选C.【变式1】 化简:α+cos α-α-cos α+sin 2α.解 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α2cos α2-2sin 2α2⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α2cos α2+2sin 2α24sin α2cos α2cos α=⎝⎛⎭⎪⎫cos α2-sin α2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2+sin α2sin α2cos α2cos α=⎝⎛⎭⎪⎫cos 2α2-sin 2α2sin α2cos α2cos α=cos αsinα2cos α2cos α=tan α2.题型二 三角函数式的求值【例2】已知tan(α-β)=12,tan β=13,且α∈(0,π),则α=________.答案:π4解析:∵α=(α-β)+β,∴tan α=tan[(α-β)+β]=α-β+tan β1-α-ββ,∵tan(α-β)=12,tan β=13,tan α=12+131-12×13=1,又∵α∈(0,π),∴α=π4. 【变式2】 已知α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,sin α=45,tan(α-β)=-13,求cos β的值.解 ∵α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴-π2<α-β<π2,又∵ta n(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴1cos2α-β=1+tan 2(α-β)=109.[: cos(α-β)=31010,sin(α-β)=-1010. 又∵sin α=45,∴cos α=35.∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =35×31010+45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=1010. 题型三 三角函数的求角问题【例3】►已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β.解 ∵0<β<α<π2,∴0<α-β<π2.又∵cos(α-β)=1314,∵cos α=17,β<α<π2,∴sin α=1-cos 2α=437∴sin(α-β)=1-cos 2α-β=3314, ∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∵0<β<π2.∴β=π3.【变式3】 已知α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,且tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两个根,求α+β的值.解 由根与系数的关系得:tan α+tan β=-33,tan αtan β=4, ∴t an α<0,tan β<0,-π<α+β<0. 又tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-331-4= 3.∴α+β=-2π3.题型四 三角函数的综合应用【例4】设函数f(x)=2cos 2(π4-x)+sin(2x +π3)-1,x ∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)当x ∈[0,π2]时,求函数f(x)的值域. 解:(1)因为f(x)=12sin2x +32cos2x +cos(π2-2x)=32sin2x +32cos2x =3sin(2x +π6), 所以函数f(x)的最小正周期是T =2π2=π. (2)因为x ∈[0,π2],所以2x +π6∈[π6,7π6],于是3sin(2x +π6)∈[-32,3],所以当x ∈[0,π2]时,函数f(x)的值域是[-32,3]. 【变式4】 已知函数f(x)=2sin(π-x)cos x. (1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π2上的最大值和最小值. 解:f(x)=2sin xcos x =sin 2x (1)f(x)的最小正周期T =2π2=π.[:(2)∵-π6≤x≤π2,∴-π3≤2x≤π. ∴-32≤sin 2x≤1. ∴f(x)的最大值为1,最小值为-32. 巩固提高一、选择题 1.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan2α=( )A. -34B. 34C. -43D. 43答案:B解析:由tan α+1tan α-1=12,得tan α=-3,∴tan2α=2tan α1-tan 2α=34,选B 项. 2. 若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin2α的值为( )A.103B. 53C. 23D. -2答案:A解析:由3sin α+cos α=0得cos α=-3sin α,则1cos 2α+sin2α=sin 2α+cos 2αcos 2α+2sin αcos α=9sin 2α+sin 2α9sin 2α-6sin 2α=103,故选A. 3.若函数f(x)=sin 2(x +π4)+cos 2(x -π4)-1,则函数f(x)是( )A. 周期为π的偶函数B. 周期为2π的偶函数C. 周期为2π的奇函数D. 周期为π的奇函数答案:D解析:f(x)=sin 2(π4+x)+sin 2(π4+x)-1 =2sin 2(π4+x)-1=-cos(π2+2x)=sin2x∴故D 正确.[:4.把函数y =sinx -3cosx 的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A.π6B. π3C.2π3D. 5π6答案:D解析:y =sinx -3cosx =2sin(x -π3),图象向左平移m(m>0)个单位长度后,得y =2sin(x +m -π3),由于图象关于y 轴对称,∴m -π3=k π+π2,m =k π+5π6(k ∈Z), ∴m 的最小正数为5π6,故选D.5.若sin(π6-α)=13,则cos(2π3+2α)的值为( )A. 13B. -13C. 79D. -79答案:D解析:因为sin(π6-α)=13,所以cos(π3+α)=13,即cos(2π3+2α)=2cos 2(π3+α)-1 =2×19-1=-79.6.已知cos(α+π4)=13,α∈(0,π2),则cos α=________.答案:2+46解析:∵α∈(0,π2),cos(α+π4)=13>0,∴α∈(0,π4),α+π4∈ (π4,π2), ∴sin(α+π4)=223, cos α=cos(α+π4-π4)=cos(α+π4)cos π4+sin(α+π4)·sin π4=2+46.。
两角和与差的正弦、余弦和正切
基础热身
1.cos 70°sin50°-cos 200°sin40°的值为()
A.-
B.-
C.D.
2.函数y=sin x+cos x的最小值为 ()
A.1
B.2
C.D.-2
3.[2017·哈尔滨九中二模]若2sinθ+=3sin-θ,则tan θ=()
A.-
B.
C.D.2
4.在△ABC中,sin A=,cos B=,则cos C=()
A.-
B.-
C.±
D.±
5.[2017·济宁二模]已知tan α=-2,tan(α+β)=,则tan β的值为.
能力提升
6.[2017·长沙长郡中学月考]已知锐角α,β满足sin α=,cos β=,则α+β的值为 () A.
B.
C.
D.或
7.[2017·东莞四校联考期中]已知sin α=,α∈,π,tan(π-β)=,则tan(α-β)的值为()
A.-
B.
C. D.-
8.[2017·襄阳五中一模]已知α,β均为锐角,且sin 2α=2sin 2β,则 ()
A.tan(α+β)=3tan(α-β)
B.tan(α+β)=2tan(α-β)
C.3tan(α+β)=tan(α-β)
D.3tan(α+β)=2tan(α-β)
9.[2017·衡水一模]已知sinα++sin α=-,-<α<0,则cosα+等于()
A.-
B.-
C.D.
10.[2017·淮北一中期中]= .
的最小正周期为.
11.[2017·商丘九校联考]函数f(x)=
-
12.[2017·德州二模]已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,那么β=.
13.(15分)[2017·山东实验中学一模]在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足(2c-a)·cos B-b cos A=0.
(1)求角B的大小;
(2)求sin A+sin C-的取值范围.
14.(15分)已知函数f(x)=(1+x)cos2x.
(1)若α是第二象限角,且sin α=,求f(α)的值;
(2)求函数f(x)的定义域和值域.
难点突破
15.(5分)已知锐角α,β满足sin α-cos α=,tan α+tan β+tan αtan β=,则α,β的大小关系是()
A.α<<β
B.β<<α
C.<α<β
D.<β<α
16.(5分)如图K20-1所示,正方形ABCD的边长为1,延长BA至E,使AE=1,连接EC,ED,则sin∠CED=()
A.B.
C.D.
图K20-1
课时作业(二十)
1.D[解析] cos 70°sin50°-cos 200°sin40°=cos 70°sin50°+cos 20°sin40°=cos 70°sin 50°+sin 70°cos50°=sin(50°+70°)=sin 120°=.
2.D[解析] ∵y=sin x+cos x=2sin x+cos x=2sin x+,∴函数的最小值为-2.
3.B[解析] 由2sinθ+=3sin-θ,得2sin θcos+2cos θsin=3sin cos θ-3cos sin θ,化简可得sin θ=cos θ,∴tan θ=.
4.A[解析] ∵B为三角形的内角,cos B=>0,∴B为锐角,∴sin B==,又sin
A=,∴sin B>sin A,∴A为锐角,∴cos A==,∴cos
C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-cos A cos B+sin A sin B=-×+×=-.
5.3[解析] 由tan α=-2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即-=,解得tan β=3.
6.B[解析] 因为α,β为锐角,所以cos α=,sin β=,因此cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=,因为α+β∈(0,π),所以α+β=,选B.
7.A[解析] ∵sin α=,α∈,π,∴cos α=-=-,∴tan α==-.∵tan(π-β)==-tan β,∴tan β=-,∴tan(α-β)=-=-.
8.A[解析] ∵sin 2α=2sin
2β,∴sin[(α+β)+(α-β)]=2sin[(α+β)-(α-β)],∴sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β)=2sin(α+β)cos (α-β)-2cos(α+β)sin(α-β),∴3cos(α+β)sin(α-β)=sin(α+β)cos(α-β),∴tan(α+β)=3tan(α-β).
9.C[解析] ∵sinα++sin α=-,∴sin α+cos α=-,∴sin α+cos α=-,∴cosα-
=-,∴cosα+=cosπ+α-=-cosα-=.
10.1[解析] ===1.
11.π[解析] f(x)===tan x+,∵ω=1,∴T==π,即函数f(x)的最小正周期为π.
12.[解析] 由0<β<α<,得到-<β-α<0,又cos α=,cos(α-β)=cos(β-α)=,所以sin
α==,sin(β-α)=--=-,则cos β=cos[(β-α)+α]=cos(β-α)cos
α-sin(β-α)sin α=×--×=,所以β=.
13.解:(1)在△ABC中,∵(2c-a)cos B-b cos A=0,
∴2sin C cos B-sin A cos B-sin B cos A=0,
即2sin C cos B-sin(A+B)=0,
即sin C(2cos B-1)=0,
∴cos B=,
∴B=.
(2)由(1)可得sin A+sin C-=sin A+sin-A-=sin A+cos A=2sin A+.
∵A∈0,,
∴A+∈,,∴sin A+∈,1,
∴2sin A+∈(1,2],即sin A+sin C-的取值范围是(1,2].
14.解:(1)因为α是第二象限角,且sin α=,
所以cos α=-=-,
所以tan α==-,
所以f(α)=(1-×)×-=.
(2)函数f(x)的定义域为x x∈R,且x≠kπ+,k∈Z.
易得f(x)=(1+tan x)cos2x=1+cos2x=cos2x+sin x cos x=+sin 2x=sin 2x++.
因为x∈R,且x≠kπ+,k∈Z,
所以2x+≠2kπ+,k∈Z,
所以sin2x+≠-,但当2x+=2kπ-,k∈Z时,sin2x+=-,所以sin2x+∈[-1,1],f(x)∈-,,
所以函数f(x)的值域为-,.
15.B[解析] 因为α为锐角,sin α-cos α=,所以α>.又tan α+tan β+tan αtan β=,所以tan(α+β)==,所以α+β=.又α>,所以β<<α.
16.B[解析] 因为四边形ABCD是正方形,且AE=AD=1,所以∠AED=.在Rt△EBC
中,EB=2,BC=1,所以sin∠BEC=,cos∠BEC=.所以sin∠CED=sin-∠BEC=cos∠BEC-sin∠BEC=×-=.。