高考第一轮复习数学:4.4 两角和与差、二倍角的公式(三)答案
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:两角和与差及其二倍角公式知识要点:1、两角和与差的正弦、余弦、正切公式C(α-β):cos(α-β)= ; C(α+β):cos(α+β)= ; S(α+β):sin(α+β)= ; S(α-β):sin(α-β)= ; T(α+β):tan(α+β)= ; T(α-β):tan(α-β)= ; 2、二倍角的正弦、余弦、正切公式2S α:sin2α= ; 2T α:tan2α= ;2C α:cos2α= = = ;3、在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等。
如T(α±β)可变形为:tan α±tan β=___________________; tan αtan β= = . 考点自测:1、已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=( )711A 、 711B 、- 713C 、 713D 、-2、已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+ sin α=453,则 sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6的值是( ) A .-235 B.235 C .-45 D.453、在△ABC 中,若cos A =45,cos B =513,则cos C 的值是( )A.1665B.5665C.1665或5665 D .-1665 4、若cos2θ+cos θ=0,则sin2θ+sin θ的值等于( )A .0B .±3C .0或 3D .0或±35、三角式2cos55°-3sin5°cos5°值为( )A.32B.3 C .2 D .1 题型训练题型1 给角求值一般所给出的角都是非特殊角,利用角的关系(与特殊角的联系)化为特殊角例1求[2sin50sin10(1)]︒︒︒++.变式1:化简求值:2cos10sin 20.cos 20︒︒︒- 题型2给值求值三角函数的给值求值问题解决的关键在于把“所求角”用“已知角”表示.如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---例2 设cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,其中α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求cos(α+β).变式2:π3π33π50π,cos(),sin(),4445413βααβ<<<<-=+=已知求sin(α+β)的值.题型3给值求角已知三角函数值求角,一般可分以下三个步骤:(1)确定角所在的范围;(2)求角的某一个三角函数值(要求该三角函数应在角的范围内严格单调);(3)求出角。
成功是必须的:两角和与差及其二倍角公式知识点及典例知识要点: 1、 两角和与差的正弦、余弦、正切公式 C( a — 3 ): cos( a — 3 )= S( a + 3 ): sin( a + 3 )=T( a + 3 ): tan( a + 3 )=2、 二倍角的正弦、余弦、正切公式 S 2 : sin2 a = C( a + 3 ): cos( a + 3 )= S( a — 3 ): T( a — 3 ): 2h例 2 设 cos a —21 9’T 2 : tan2 . asin 2 — 23,其中n 2,n0, 2,求 cos( a+ 3).sin( a — 3 )= tan( a — 3 )= C 2 : cos2 a =— — ,3、 在准确熟练地记住公式的基础上 ,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等。
如T( a± 3可变形为:tan a± tan 3= 考点自测: 1、已知tan A 、7 11 B、 tan 3 = 3, 7 11 变式2:已知03.ncos(— 4 435,sin( 4)—,求 sin( a + 3 )的值. 13则 tan( a C 、? 13 tan a an 3= 3)=( 13 题型3给值求角已知三角函数值求角,一般可分以下三个步骤:(1)确定角所在的范围;值(要求该三角函数应在角的范围内严格单调 );(3)求出角。
1 1例 3 已知 a, 3^ (0, n,且 tan (a — 3 ="2, tan 3=— 7 求 2 a — 3 的值.(2)求角的某一个三角函数n a — 6 +A —症A . 5 2、已知cos 3、在厶ABC 中,若 sin a= 43」 B辺B.5 4 q 5cosA = 5,cosB = 13, B 56 B.65sin 7 n a+舀的值是( C . — 4 5 则cosC 的值是( c 丄或56 C.65或65 4、若 cos2 9+ cos 0= 0,贝U sin2 0+ sin B 的值等于( )C . 0 或 3 4D ・516 65 0或土 3A . 0B . ± 3 一.卜 2cos55 — j‘3sin55、二角式 A 辽 2 题型训练 题型1给角求值 一般所给出的角都是非特殊角,利用角的关系(与特殊角的联系)化为特殊角 cos5B.o■值为( 例 1 求[2si n50 sin 10 (1 3tan10)]? 2sin 280 的值• 11变式3:已知tan a =, tan 3 =-,并且a , 3均为锐角,求a +23的值.7 3题型4辅助角公式的应用J 22asinx bcosx a b sin x (其中 角所在的象限由 a, b 的符号确定,角的值由btan —确定)在求最值、化简时起着重要作用。
3.3 两角和与差及二倍角公式(答案)3.3 两角和与差及二倍角公式一.【复习要求】1.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联.2.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式.2.能够利用两角和与差的公式、二倍角公式进行三角函数式的求值、化简和证明.二、【知识回顾】1.两角和与差的三角函数sin()αβ+= ;sin()αβ-= ; cos()αβ+= ;cos()αβ-= ; tan()αβ+= ;tan()αβ-= ;2.二倍角公式:在sin(),cos(),tan()αβαβαβ+++中令αβ=,可得相应的二倍角公式。
sin2α= ;cos2α= = =tan 2α= 。
3.降幂公式2sin α= ; 2cos α= .注意:二倍角公式具有“升幂缩角“作用,降幂公式具有“降幂扩角”作用4.辅助角公式证明:)sin cos x x y x x +=+=sin sin cos )x x ϕϕ+)x ϕ+其中,cos ϕ=sin ϕ=,tan baϕ=且角ϕ终边过点(,)a b 在使用时,不必死记结论,而重在这种收缩(合二为一)思想如:sin cos αα+= ;sin cos αα-= 。
5.公式的使用技巧(1)连续应用:sin()sin[()]sin()cos cos()sin αβγαβγαβγαβγ++=++=+++ (2)“1”的代换:22sin cos 1αα+=,sin 1,tan124ππ==(3)收缩代换:sin cos y x x =+=)x ϕ+,(其中,a b 不能同时为0) (4)公式的变形:tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-→tan()tan tan tan()tan tan αβαβαβαβ+=+++tan tan tan()1tan tan αβαβαβ--=+→tan()tan tan tan()tan tan αβαβαβαβ-=---如:tan 95tan 3595tan 35-=oooo。
第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式一、基础知识1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. C (α±β):cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β⎝⎛⎭⎫α,β,α±β≠π2+k π,k ∈Z .两角和与差的正弦、余弦、正切公式的结构特征和符号特点及关系:C (α±β)同名相乘,符号反;S (α±β)异名相乘,符号同;T (α±β)分子同,分母反.2.二倍角公式 S 2α:sin 2α=2sin αcos α.C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z . 二倍角是相对的,例如,α2是α4的二倍角,3α是3α2的二倍角.二、常用结论(1)降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(2)升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α. (3)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (4)辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.考点一 三角函数公式的直接应用[典例] (1)已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan β=-12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211B.211C.112D .-112(2)(2019·呼和浩特调研)若sin ()π-α=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( )A .-229B .-429C.229D.429[解析] (1)因为sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以cos α=-1-sin 2α=-45, 所以tan α=sin αcos α=-34. 所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.(2)因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-1-sin 2α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎫-223=-429. [答案] (1)A (2)B[解题技法] 应用三角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用. (3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. [题组训练]1.已知sin α=13+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( ) A .-23B.23C .-13D.13解析:选A 因为sin α=13+cos α,所以sin α-cos α=13,所以cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4=cos 2α-sin 2αsin αcos π4+cos αsin π4=(cos α-sin α)(cos α+sin α)22(sin α+cos α)=-1322=-23.2.已知sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值为________. 解析:因为sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. 因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=-24+7350. 答案:-24+7350考点二 三角函数公式的逆用与变形用[典例] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________. (2)计算:tan 25°+tan 35°+3tan 25°tan 35°=________. [解析] (1)∵sin α+cos β=1,① cos α+sin β=0,② ∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.(2)原式=tan(25°+35°)(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°·tan 35°=3(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°tan 35°= 3. [答案] (1)-12(2) 3[解题技法]两角和、差及倍角公式的逆用和变形用的技巧(1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式. (2)公式的一些常用变形:sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β;cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β;1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22;sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α. [提醒](1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)tan αtan β,tan α+tan β(或tan α-tan β),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题.(3)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32, 3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.[题组训练]1.设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b解析:选D 由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°)=22sin 56°-22cos 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2为增函数,所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b . 2.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=________. 解析:由cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,可得32cos α+12sin α+sin α=435,即32sin α+32cos α=435, ∴3sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=435,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. 答案:45 3.化简sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________.解析:原式=1-cos ⎝⎛⎭⎫2α-π32+1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π32-sin 2α=1-12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3-sin 2α =1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12. 答案:12考点三 角的变换与名的变换考法(一) 三角公式中角的变换[典例] (2018·浙江高考改编)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45.若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________. [解析] 由角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45,得sin α=-45,cos α=-35. 由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213. 由β=(α+β)-α,得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,所以cos β=-5665或cos β=1665. [答案] -5665或1665[解题技法]1.三角公式求值中变角的解题思路(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式;(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝⎛⎭⎫α+β2-⎝⎛⎭⎫α2+β等. 考法(二) 三角公式中名的变换[典例] (2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值;(2)求tan(α-β)的值.[解] (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α .因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925,所以cos 2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β 为锐角,所以α+β∈(0,π).又因为cos(α+β)=-55,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,所以tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以 tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247.所以tan(α-β)=tan [2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[解题技法] 三角函数名的变换技巧明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.[题组训练]1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=( ) A.12 B.13C.14D.15解析:选C 由tan θ+1tan θ=4,得sin θcos θ+cos θsin θ=4,即sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,∴sin θcos θ=14,∴cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π22=1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14.2.(2018·济南一模)若sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=7210,A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin A 的值为( ) A.35 B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,∴A +π4∈⎝⎛⎭⎫π2,5π4,∴cos ⎝⎛⎭⎫A +π4=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫A +π4=-210, ∴sin A =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫A +π4-π4=sin ⎝⎛⎭⎫A +π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫A +π4sin π4=45. 3.已知sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( ) A.613 B.136C .-613D .-136解析:选A ∵sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,∴cos α=35.又∵sin (α+β)cos β=2, ∴sin(α+β)=2cos [(α+β)-α].展开并整理,得65cos(α+β)=135sin(α+β),∴tan(α+β)=613.[课时跟踪检测]A 级1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B.12C.32D .-12解析:选B sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°·cos 15°+(-cos 45°)sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12.2.若2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,则cos 2x =( ) A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,所以3sin x =1,所以sin x =13,所以cos 2x =1-2sin 2x =79. 3.(2018·山西名校联考)若cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-33,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=( ) A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-1. 4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=( ) A. 3 B. 2 C.22D.33解析:选D ∵tan 30°=tan(18°+12°)=tan 18°+tan 12°1-tan 18°tan 12°=33,∴tan 18°+tan 12°=33(1-tan 18°tan 12°),∴原式=33. 5.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( ) A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C 由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,可得3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22,所以1+2sin αcos α=118,故sin 2α=-1718. 6.已知sin 2α=13,则cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .-13B.13C .-23D.23解析:选D cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α-π22=12+12sin 2α=12+12×13=23. 7.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=12,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3的值为________.解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=12cos α+32sin α=-12.答案:-12 8.(2019·湘东五校联考)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________.解析:因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cos αsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.答案:59.(2017·江苏高考)若tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=16,则tan α=________. 解析:tan α=tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4=tan ⎝⎛⎭⎫α-π4+tan π41-tan ⎝⎛⎭⎫α-π4tan π4=16+11-16=75.答案:7510.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________.解析:sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1. 答案:-111.已知tan α=2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎫α+π4的值;(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.解:(1)tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=2+11-2=-3. (2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-(2cos 2α-1)-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α =2tan αtan 2α+tan α-2=2×222+2-2=1. 12.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.解:(1)∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴-π2<α-β<π2. 又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010. (2)由(1)可得,cos(α-β)=31010. ∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×31010+35×⎝⎛⎭⎫-1010=91050.B 级1.(2019·广东五校联考)若tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan 2θ=________.解析:∵tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),∴cos θsin θ=4cos θ,又∵|θ|<π2,∴sin θ=14, ∴0<θ<π2,cos θ=154,tan θ=sin θcos θ=115,从而tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=157.答案:1572.(2018·江西新建二中期中)已知A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,则cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=________.解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π, 所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,cos ⎝⎛⎭⎫B +π3=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫B +π3=-45, 可得cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=cos ⎣⎡⎦⎤(A +B )-⎝⎛⎭⎫B +π3=-2425×⎝⎛⎭⎫-45+725×35=117125.答案:117125 3.(2019·石家庄质检)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π12,x ∈R. (1)求f ⎝⎛⎭⎫-π4的值; (2)若cos θ =45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3的值. 解:(1)f ⎝⎛⎭⎫-π4=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+π12=sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-12. (2)f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π3+π12=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π4=22(sin 2θ-cos 2θ). 因为cos θ=45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin θ=35, 所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725,所以f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×⎝⎛⎭⎫2425-725=17250.。
两角和与差及二倍角的三角函数公式1.两角和公式:cos(A + B) = cos(A)cos(B) - sin(A)sin(B)sin(A + B) = sin(A)cos(B) + cos(A)sin(B)tan(A + B) = (tan(A) + tan(B))/(1 - tan(A)tan(B))这些公式表明,将两个角度的三角函数相加时,可以将它们的三角函数值相乘、相加或者相除,从而得到结果的三角函数值。
2.两角差公式:cos(A - B) = cos(A)cos(B) + sin(A)sin(B)sin(A - B) = sin(A)cos(B) - cos(A)sin(B)tan(A - B) = (tan(A) - tan(B))/(1 + tan(A)tan(B))这些公式表明,将两个角度的三角函数相减时,可以将其中的一个角度的三角函数值取相反数,并进行相乘、相加或者相除,从而得到结果的三角函数值。
3.二倍角公式:cos(2A) = cos^2(A) - sin^2(A) = 2cos^2(A) - 1 = 1 - 2sin^2(A) sin(2A) = 2sin(A)cos(A)tan(2A) = 2tan(A)/(1 - tan^2(A))这些公式表明,角度的两倍的三角函数值可以通过将角度的三角函数值平方、相乘、相加或者相除,并进行一些基本运算,从而得到结果的三角函数值。
这些公式在解决各种三角函数问题时非常有用。
它们可以帮助我们计算两个角度的和、差以及角度的两倍的三角函数值。
例如,当需要计算sin(75°)时,可以利用sin(45° + 30°)的两角和公式,以及sin(2 * 30°)的二倍角公式,从而得到sin(75°)的值。
此外,这些公式也有一些相关的推论:1.三角函数的积和商:sin(A)sin(B) = (cos(A - B) - cos(A + B))/2cos(A)cos(B) = (cos(A - B) + cos(A + B))/2sin(A)cos(B) = (sin(A + B) + sin(A - B))/22.三角函数的平方:sin^2(A) = (1 - cos(2A))/2。
两角和与差及二倍角公式(答案)两角和与差及二倍角公式一.【复习要求】1. 掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,认识它们的内在联.2. 掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式.2. 可以利用两角和与差的公式、二倍角公式进行三角函数式的求值、化简和证明.二、【知识回首】1.两角和与差的三角函数sin( ) ; sin( ) ;cos( ) ; cos( ) ;tan( ) ; tan( ) ;2.二倍角公式:在sin( ),cos( ), tan( ) 中令,可得相应的二倍角公式。
sin2 ;cos2 = =tan 2 。
3.降幂公式sin 2 ;cos2 .注意:二倍角公式拥有“升幂缩角“作用,降幂公式拥有“降幂扩角”作用4.协助角公式y a sin x bcos x a2 b2 sin(x ) ,(此中a, b不可以同时为0)证明: y sin x cos x 2 2 ( a bcos x)a b sin xa2 b 2a2 b2a2 b2 (cos sin x sin cos x)a2 b2 sin( x )此中, cosa, sinb, tanb终边过点 ( a, b)2 2且角a2 2ab a b在使用时,不用死记结论,而重在这种缩短(合二为一)思想如: sin cos ; sin cos 。
5.公式的使用技巧( 1)连续应用:sin( ) sin[( ) ] sin( )coscos()sin( 2)“ 1”的代换:sin2 cos2 1, sin2 1,tan 14( 3)缩短代换: y sin x cos x a 2 b 2 sin( x) ,(此中 a, b 不可以同时为0)( 4)公式的变形:tan()tan tan tan( ) tantantan() tan tan1 tan tantan() tan tan tan( ) tantantan() tan tan1 tan tan如: tan95otan 35o3 tan 95o tan 35o。
4.4 两角和与差、二倍角的公式(三) 答案●知识梳理 1.化简要求(1)能求出值的应求出值.(2)使三角函数种数、项数尽量少;分母尽量不含三角函数;被开方式尽量不含三角函数. 2.化简常用方法(1)活用公式(包括正用、逆用、变形用). (2)切割化弦、异名化同名、异角化同角等. 3.常用技巧(1)注意特殊角的三角函数与特殊值的互化.(2)注意利用代数上的一些恒等变形法则和分数的基本性质. (3)注意利用角与角之间的隐含关系. (4)注意利用“1”的恒等变形. ●点击双基1.满足cos αcos β=23+sin αsin β的一组α、β的值是 A.α=12π13,β=4π3 B.α=2π,β=3πC.α=2π,β=6π D.α=3π,β=6π解析:由已知得cos (α+β)=23,代入检验得A. 答案:A2.已知tan α和tan (4π-α)是方程ax 2+bx +c =0的两个根,则a 、b 、c 的关系是 A.b =a +cB.2b =a +cC.c =b +aD.c =ab解析:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=-+,)(,)(a c ab αααα4πtan tan 4πtan tan∴tan 4π=aca b --1=1.∴-a b =1-ac . ∴-b =a -c .∴c =a +b . 答案:C 3.f (x )=xx xx cos sin 1cos sin ++的值域为A.(-3-1,-1)∪(-1,3-1)B.[212--,-1)∪(-1,212-] C.(213--,213-) D.[212--,212-] 解析:令t =sin x +cos x =2sin (x +4π)∈[-2,-1)∪(-1,2], 则f (x )=t t +-1212=21-t ∈[212--,-1)∪(-1,212-].答案:B4.已知cos α-cos β=21,sin α-sin β=31,则cos (α-β)=_______. 解析:(cos α-cos β)2=41,(sin α-sin β)2=91. 两式相加,得2-2cos (α-β)=3613. ∴cos (α-β)=7259. 答案:7259 ●典例剖析 【例1】 求证:αβαsin 2sin )(+-2cos (α+β)=αβsin sin .剖析:先转换命题,只需证sin (2α+β)-2cos (α+β)·sin α=sin β,再利用角的关系:2α+β=(α+β)+α,(α+β)-α=β可证得结论.证明:sin (2α+β)-2cos (α+β)sin α =sin [(α+β)+α]-2cos (α+β)sin α=sin (α+β)cos α+cos (α+β)sin α-2cos (α+β)sin α =sin (α+β)cos α-cos (α+β)sin α=sin [(α+β)-α]=sin β. 两边同除以sin α得 αβαsin 2sin )(+-2cos (α+β)=αβsin sin .评述:证明三角恒等式,可先从两边的角入手——变角,将表达式中出现了较多的相异的角朝着我们选定的目标转化,然后分析两边的函数名称——变名,将表达式中较多的函数种类尽量减少,这是三角恒等变形的两个基本策略.【例2】 P 是以F 1、F 2为焦点的椭圆上一点,且∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=2α,求证:椭圆的离心率为e =2cos α-1.剖析:依据椭圆的定义2a =|PF 1|+|PF 2|,2c =|F 1F 2|,∴e =ac22.在△PF 1F 2中解此三角即可得证. 证明:在△PF 1F 2中,由正弦定理知α2sin ||1PF =αsin ||2PF =)(α3πsin||21-F F .由比例的性质得α3sin ||21F F =ααsin 2sin ||||21++PF PF⇒e =||||||2121PF PF F F +=αααsin 2sin 3sin +=ααααααα2cos sin 2sin 2sin cos 2cos sin ++ =)()(αααααcos 21sin cos sin 2cos 2sin 22+⋅+1-=1+-ααcos 21cos 42=2cos α-1. 评述:恰当地利用比例的性质有事半功倍之效.深化拓展求cot10°-4cos10°的值.分析:给出非特殊角,怎样化为特殊角或非特殊角,互相抵消、约分求出值. 提示:cot10°-4cos10° =︒︒10sin 10cos -4cos10°=︒︒-︒10sin 20sin 210cos=︒︒-︒-︒10sin 20sin 22030cos )(=︒︒-︒+︒10sin 20sin 220sin 2120cos 23=︒︒-︒10sin 20sin 2320cos 23=︒︒-︒10sin 2030sin 3)(=3.答案:3. ●闯关训练夯实基础1.(高考新课程卷)已知x ∈(-2π,0),cos x =54,则tan2x 等于A.247B.-247C.724 D.-724 解析:∵cos x =54,x ∈(-2π,0), ∴sin x =-53.∴tan x =-43. ∴tan2x =x x 2tan 1tan 2-=169123--=-23×716=-724. 答案:D2.(春季北京)已知sin (θ+π)<0,cos (θ-π)>0,则下列不等关系中必定成立的是 A.tan2θ<cot 2θ B.tan2θ>cot 2θC.sin2θ<cos 2θ D.sin2θ>cos 2θ解析:由已知得sin θ>0,cos θ<0,则tan 2θ-cot 2θ=2cos 2sinθθ-2sin2cosθθ=-θθsin cos 2>0. ∴tan2θ>cot 2θ. 答案:B3.下列四个命题中的假命题是A.存在这样的α、β,使得cos (α+β)=cos αcos β+sin αsin βB.不存在无穷多个α、β,使得cos (α+β)=cos αcos β+sin αsin βC.对于任意的α、β,cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin βD.不存在这样的α、β,使得cos (α+β)≠cos αcos β-sin αsin β解析:由cos (α+β)=cos αcos β+sin αsin β=cos αcos β-sin αsin β,得 sin αsin β=0.∴α=k π或β=k π(k ∈Z ). 答案:B4.函数y =5sin x +cos2x 的最大值是_______. 解析:y =5sin x +cos2x =5sin x +1-2sin 2x =-2(sin x -45)2+833. ∴sin x =1时,y max =4.答案:45.求周长为定值L (L >0)的直角三角形的面积的最大值. 解法一:a +b +22b a +=L ≥2ab +ab 2. ∴ab ≤22+L.∴S =21ab ≤21(22+L )2=21·[222L )(-]2=4223-L 2.解法二:设a =c sin θ,b =c cos θ.abc∵a +b +c =L ,∴c (1+sin θ+cos θ)=L . ∴c =θθcos sin 1++L.∴S =21c 2sin θcos θ=22L 2cos sin 1cos sin )(θθθθ++. 设sin θ+cos θ=t ∈(1,2],则S =22L ·22121)(t t +-=42L ·11+-t t =42L (1-12+t )≤42L (1-122+)=4223-L 2. 6.(湖南,17)已知sin (4π+2α)·sin (4π-2α)=41,α∈(4π,2π),求2sin 2α+tan α-cotα-1的值.解:由sin (4π+2α)·sin (4π-2α)=sin (4π+2α)·cos (4π+2α)=21sin (2π+4α)=21cos4α=41,得cos4α=21. 又α∈(4π,2π),所以α=12π5. 于是2sin 2α+tan α-cot α-1=-cos2α+ααααcos sin cos sin 22-=-cos2α+αα2sin 2cos 2-=-(cos2α+2cot2α)=-(cos 6π5+2cot 6π5)=-(-23-23)=253.培养能力7.求证:2sin 2sin 12αα-1+=2tan12tan1αα-+. 证明:左边=ααcos sin 1+=2sin 2cos 2cos 2sin 222αααα-+)(=2sin 2cos 2sin 2cos αααα-+, 右边=2cos2sin12cos2sin1αα-+=2sin 2cos 2sin 2cos αααα-+, ∵左边=右边,∴原式成立.8.(春季北京,15)在△ABC 中,sin A +cos A =22,AC =2,AB =3,求tan A 的值和△ABC 的面积. 分析:本题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识,考查运算能力.解法一:∵sin A +cos A =2cos (A -45°)=22, ∴cos (A -45°)=21. 又0°<A <180°,∴A -45°=60°,A =105°.∴tan A =tan (45°+60°)=3131-+=-2-3.∴sin A =sin105°=sin (45°+60°) =sin45°cos60°+cos45°sin60°=462+. ∴S △ABC =21AC ·AB sin A =21·2·3·462+=43(2+6). 解法二:∵sin A +cos A =22, ①∴(sin A +cos A )2=21.∴2sin A cos A =-21. ∵0°<A <180°,∴sin A >0,cos A <0. ∴90°<A <180°.∵(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =23, ∴sin A -cos A =26.②①+②得sin A =462+. ①-②得cos A =462-. ∴tan A =A Acos sin =462+·624-=-2-3.(以下同解法一)探究创新9.锐角x 、y 满足sin y csc x =cos (x +y )且x +y ≠2π,求tan y 的最大值. 解:∵sin y csc x =cos (x +y ), ∴sin y csc x =cos x cos y -sin x sin y , sin y (sin x +csc x )=cos x cos y . ∴tan y =x x x csc sin cos +=x xx sin 1cos sin +=x x x x 22cos sin 2cos sin +=x x 2tan 21tan +≤xx tan 22tan =42, 当且仅当tan x =22时取等号. ∴tan y 的最大值为42. ●思悟小结1.证明三角恒等式的基本思路,是根据等式两端的特征,通过三角恒等变换,应用化繁为简、左右归一、变更命题等方法,使等式两端的“异”化为“同”.2.条件等式的证明,通过认真观察,发现已知条件和待证等式之间的关系,选择适当的途径把条件用上去.常用方法有代入法、消去法、综合法(即从已知条件出发,以待证式为目标进行代数或三角恒等变形,逐步推出待证式)、分析法等.3.三角函数的应用主要是借用三角函数的值域求最值,这首先应将原函数通过降幂、辅助角公式等化成y =A sin (ωx +ϕ)(A ≠0,ω>0)的形式,或者通过换元转化成二次函数,然后再求之. ●教师下载中心教学点睛1.三角恒等式的证明实际上就是三角函数式的化简过程.2.有条件的三角函数求值有两个关键:①三角函数各关系式及常用公式的熟练应用.②条件的合理应用:注意条件的整体功能,注意将条件适当简化、整理或重新改造组合,使其与所计算的式子更加吻合.3.注意方程思想的应用. 拓展题例【例1】 试证:θθθθθθsin sin 1tan sin sin 1tan -+++)()(=θθθθsin tan sin tan +.证明:左边=θθθθθθθsin sin 1cos sin sin sin 1cos sin -+++)()( =θθθθcos sin cos sin 1-+1++=2sin 22cos 2sin 22cos 22cos 2sin 222θθθθθθ++=2sin2cosθθ=cot 2θ, 右边=θθθθθθsin cos sin sin cos sin ⋅+=θθsin cos 1+=2cos2sin22cos 22θ=cot2θ,∴原等式成立. 【例2】 已知α、β∈(0,4π),3sin β=sin (2α+β),4tan 2α=1-tan 22α.求α+β的值. 解:∵4tan2α=1-tan 22α,∴2·tan α=1,tan α=21. ∵3sin β=sin (2α+β),∴3sin β=sin (α+β)cos α+cos (α+β)sin α. ∴3sin (α+β)cos α-3cos (α+β)sin α =sin (α+β)cos α+cos (α+β)sin α. ∴sin (α+β)cos α=2cos (α+β)sin α. ∴tan (α+β)=2tan α=1.∴α+β=4π. 评述:角的变换是常用技巧.如2α+β=(α+β)+α,β=(α+β)-α等.。