(精心整理)三角函数的化简与求值
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(山东省德州市2019届高三期末联考数学(理科)试题)8.第24届国际数学家大会会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的,会标是四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如果小正方形的面积为,大正方形的面积为,直角三角形中较小的锐角为,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】由图形可知三角形的直角边长度差为a,面积为6,列方程组求出直角边得出sinθ,代入所求即可得出答案.【详解】由题意可知小正方形的边长为a,大正方形边长为5a,直角三角形的面积为6,设直角三角形的直角边分别为x,y且x<y,则由对称性可得y=x+a,∴直角三角形的面积为S xy=6,联立方程组可得x=3a,y=4a,∴sinθ,tanθ=.∴===,故选:D.【点睛】本题考查了解直角三角形,三角恒等变换,属于基础题.(山东省潍坊市2019届高三上学期期末测试数学(理科)试题)3.若,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】本道题化简式子,计算出,结合,即可.【详解】,得到,所以,故选C.【点睛】本道题考查了二倍角公式,难度较小.(山东省烟台市2018届高三下学期高考诊断性测试数学(文)试题)14.已知,则_______【答案】【解析】原式化为,,所以,,填。
(江西省新余市2019届高三上学期期末考试数学(理)试题)15.已知,则______.【答案】【解析】【分析】根据同角的三角函数的关系和二倍角公式即可求出.【详解】解:,,,,,故答案为:.【点睛】本题考查同角的三角函数关系式和二倍角公式的应用,属于基础题.(湖南省长沙市2019届上学期高三统一检测理科数学试题)15.在平面直角坐标系中,角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则__________.【答案】【解析】【分析】结合终边过点坐标,计算出,结合二倍角公式和余弦两角和公式,即可。
【详解】,所以【点睛】本道题考查了二倍角公式与余弦的两角和公式,难度中等。
第三讲一、三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的应用技巧1、网络2、三角函数变换的方法总结(1)变换函数名对于含同角的三角函数式,通常利用同角三角函数间的基本关系式及诱导公式,通过“切割化弦”,“切割互化”,“正余互化”等途径来减少或统一所需变换的式子中函数的种类,这就是变换函数名法.它实质上是“归一”思想,通过同一和化归以有利于问题的解决或发现解题途径。
【例1】已知θ同时满足和,且a、b 均不为0,求a、b的关系。
练习:已知sin(α+β)=,cos(α-β)=,求的值。
2)变换角的形式对于含不同角的三角函数式,通常利用各种角之间的数值关系,将它们互相表示,改变原角的形式,从而运用有关的公式进行变形,这种方法主要是角的拆变.它应用广泛,方式灵活,如α可变为(α+β)-β;2α可变为(α+β)+(α-β);2α-β可变为(α-β)+α;α/2可看作α/4的倍角;(45°+α)可看成(90°+2α)的半角等等。
【例2】求sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-cos(θ+15°)的值。
练习已知,求的值【例3】已知sinα=Asin(α+β)(其中cosβ≠A),试证明:tan(α+β)=提示:sin[(α+β)-β]=Asin (α+β)(3)以式代值利用特殊角的三角函数值以及含有1的三角公式,将原式中的1或其他特殊值用式子代换,往往有助于问题得到简便地解决。
这其中以“1”的变换为最常见且最灵活。
“1”可以看作是sin2x+cos2x, sec2x-tan2x, csc2x -cot2x,tanxcotx, secxcosx, tan45°等,根据解题的需要,适时地将“1”作某种变形,常能获得较理想的解题方法。
【例4】化简:(4)和积互化积与和差的互化往往可以使问题得到解决,升幂和降次实际上就是和积互化的特殊情形。
这往往用到倍、半角公式。
三角函数的化简公式三角函数是数学中常见的一类函数,主要包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
在数学的计算和分析中,经常需要对三角函数进行化简和简化,以便更方便地进行运算和推导。
本文将介绍三角函数的一些常见的化简公式。
1. 正弦函数的化简公式正弦函数是三角函数中最常见的函数之一,其常用的化简公式包括:(1)正弦函数的和差化简公式:sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)(2)正弦函数的倍角化简公式:sin(2x) = 2sin(x)cos(x)(3)正弦函数的平方化简公式:sin^2(x) = (1 - cos(2x))/2(4)正弦函数的和差的平方化简公式:sin^2(x ± y) = (1 - cos(2x ± 2y))/22. 余弦函数的化简公式余弦函数也是三角函数中常用的函数之一,其常用的化简公式包括:(1)余弦函数的和差化简公式:cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)(2)余弦函数的倍角化简公式:cos(2x) = cos^2(x) - sin^2(x)(3)余弦函数的平方化简公式:cos^2(x) = (1 + cos(2x))/2(4)余弦函数的和差的平方化简公式:cos^2(x ± y) = (1 + cos(2x ± 2y))/23. 正切函数的化简公式正切函数是三角函数中与正弦函数和余弦函数密切相关的函数,其常用的化简公式包括:(1)正切函数的和差化简公式:tan(x ± y) = (tan(x) ± tan(y))/(1 ∓ tan(x)tan(y))(2)正切函数的倍角化简公式:tan(2x) = (2tan(x))/(1 - tan^2(x))(3)正切函数的平方化简公式:tan^2(x) = (1 - cos(2x))/(1 + cos(2x))(4)正切函数的和差的平方化简公式:tan^2(x ± y) = ((1 - tan(x)tan(y))/(1 + tan(x)tan(y)))^2综上所述,三角函数的化简公式包括了正弦函数、余弦函数和正切函数的常见变换和简化形式。
三角函数的化简1、三角函数式的化简:(1)常用方法:①直接应用公式进行降次、消项;②切割化弦,异名化同名,异角化同角;③ 三角公式的逆用等。
(2)化简要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数种数尽量少;③使项数尽量少;④尽量使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数2、三角函数的求值类型有三类:(1)给角求值:一般所给出的角都是非特殊角,要观察所给角与特殊角间的关系,利用三角变换消去非特殊角,转化为求特殊角的三角函数值问题;(2)给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如2(),()()ααββααβαβ=+-=++-等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论;(3)给值求角:实质上转化为“给值求值”问题,由所得的所求角的函数值结合所求角的范围及函数的单调性求得角。
3、三角等式的证明:(1)三角恒等式的证题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、左右同一等方法,使等式两端的化“异”为“同”;(2)三角条件等式的证题思路是通过观察,发现已知条件和待证等式间的关系,采用代入法、消参法或分析法进行证明。
一、化简 【例1】求值:︒+︒︒⋅︒+︒+︒80cot 40csc 10sin 20tan 10cos 20sin 2.【变式】1、求值()︒+︒︒+︒+︒10cos 110tan 60tan 110cos 40cos 2【变式】2、求0020210sin 21)140cos 1140sin 3(⋅-。
【例2】(三兄弟)已知23523sin cos παπαα<<=-,且,求αααtan 1sin 22sin 2-+的值【变式】(05天津)已知727sin(),cos 241025παα-==,求sin α及tan()3πα+.【例3】(最值辅助角)已知函数f (x )=2a sin 2x -23a sin x cos x +a +b -1,(a 、b 为常数,a <0),它的定义域为[0,2π],值域为[-3,1],试求a 、b 的值。
三角函数的化简与求值二、三角函数在各象限的符号. 口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦. 三、诱导公式 诱导公式一:sin(α+2k π)=________,cos(α+2k π)=________,tan(α+2k π)=________,其中k ∈Z ; 诱导公式二: sin(π+α)=________,cos(π+α)=________,tan(π+α)=________; 诱导公式三:sin(π-α)=________,cos(π-α)=________,tan(π-α)=________; 诱导公式四: sin(-α)=________,cos(-α)=________,诱导公式五:sin =________,cos =________;诱导公式七:sin =__________; cos =________. 以上公式可概括为十字口诀“奇变偶不变,符号看象限”. 四、.同角三角函数的基本关系式1.平方关系:_______________________.2.商数关系:________________________.五、 两角和与差的正弦、余弦和正________切公式 sin(α±β)=________________________ cos(α±β)=________________________ tan(α±β)=________________________ 六、二倍角的正弦、余弦和正切公式sin 2α=________________cos 2α=________________=________________=________________ tan 2α=________________七、二倍角余弦公式的变式八、辅助角公式a sin x +b cos x = sin(其中 角所在的象限由a, b 的符号确定, 角的值由tan = 确定).1. sin 330°等于( )2.求值sin 210°=( )3.若sin α<0且tan α>0,则α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 4.使得函数y =lg(tan θcos θ)有意义的角在( ) A .第一,四象限 B .第一,三象限 C .第一、二象限 D .第二、四象限5.若 - <α<0,则点Q (cos α,sin α)位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限6.若z =sin θ- +i 是纯虚数,则tan θ的值为( )7.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105° 等于( )8.下列各式中,值为 的是( )A .2sin 15°cos 15°B .︒︒-15sin 15cos 22 C .115sin 22-︒D .︒︒+15cos 15sin 229.记cos(-80°)=k ,那么tan 100°=( )π21.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. a 2+b 2 ()x +φ b a35 ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos θ-45 A.34 B.43 C .-34 D .-43A.1-k 2k B .-1-k 2kC.k 1-k 2 D .-k 1-k2 A .-32 B .-12 C.12 D.32A.32 B .-32 C.12 D .-12A .0 B.12C.32D .1 3210.已知:tan(π+α)=- ,则sin(α-7π)cos(α+5π)的值是________. 11, =13.已知α为第二象限的角,sin α= ,则tan 2α= ______________.14.cos 43°cos 77°+sin 43°cos 167°的值为________.15.已知 则f 的值为_____17.化简:(4) sin x +cos x; (5) x 2sin 21-+2sin x cos x (6)x2sin+2sin x cos x +3x 2cos ; (7)16.化简: (1)-sin (180°+α)+sin (-α)-tan (360°+α)tan (α+180°)+cos (-α)+cos (180°-α);⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3 12计算:sin π4cos π3sin π2-cos πcos 3π2+tan 2π6.cos π6tan π4sin 23π2-tan πcos 0=________.f (α)=sin (π-α)cos (2π-α)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos (-π-α)(2)1-2sin 40°cos 40°.sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4-22sin 2x (1)1-2sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π8cos ⎝⎛⎭⎫x +π8; (2)2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x ;(3)cos 4x -4cos 2x +3.35()︒-440sin 13218.已知tan α=2,求下列各式的值:20.已知sin α= ,α∈ ,tan β= . (1)求tan α的值; (2)求tan(α+2β)的值.21.已知函数f (x )=cos2x +sin x cos x (x ∈R ).(1)求f 的值;(2)求f (x )的单调递增区间.(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α;(2)2sin 2α-3cos 2α4sin 2α-9cos 2α; (3)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α.tan θ=2,求(1)cos θ+sin θcos θ-sin θ;(2)1-sin θcos θ+cos 2θ的值.55 ⎝⎛⎭⎪⎫0,π2 13⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8。
三角函数的化简求值一.主要公式:1.诱导公式:=-)sin(απ =-)c o s (απ =+)s i n (απ=+)cos(απ =-)s i n (α =-)cos(α=-)2sin(απ =-)2c o s (απ =+)2sin(απ =+)2c o s (απ2.和、差角公式: =+)sin(βα =-)s i n (βα ; =+)cos(βα =-)c o s (βα ; =+)tan(βα =-)t a n (βα ; 3.二倍角公式:=α2sin =α2c o s = = =α2tan ; 4.降幂公式: =2sin 2α=2c o s2α=2t a n2α;5.半角公式sin 2α= c o s 2α= t a n 2α= ;6.升幂公式:=+αcos 1 ,=-αcos 1 ;=+αsin 1 ,=-αsin 1 。
7.万能公式:=αsin =αcos =αtan ; 8.三角形ABC 中的相关公式:=+)sin(B A =+)cos(B A =+)t a n (B A =+2sinBA =+2cosB A =+2tan B A ; 9.常用公式结论:=+ααcot tan =ααcos sin =-α2sin 1 =+α2sin 1 =+βαtan tan =-βαt a n t a n ;sin 3α= cos3α= 1tan 1tan αα+=-10.辅助角公式:=+ααcos sin = =+ααcos 3sin ==+x b x a cos sin = 。
二、例题分析:例1已知02πβαπ<<<<,且129cos()βα-=-,223sin()αβ-=,求cos()αβ+的值.例2.已知0,1413)cos(,71cos 且=β-α=α<β<α<2π,(Ⅰ)求α2tan的值.((Ⅱ)求β. ( π3β=)例3.已知51cos sin ,02=+<<-x x x π. (I )求sin x -cos x 的值;(Ⅱ)求xx x x x x cot tan 2cos 2cos 2sin 22sin 322++-的值.例 4.是否存在锐角,αβ,使得①223παβ+=;②22tantan αβ=同时成立?若存在,求出,αβ;若不存在,说明理由。
一、题型选讲
题型一灵活运用和与差的正弦、余弦和正切、二倍角等公式化简求值
通过两角和与差的正弦、余弦和正切以及二倍角公式或者公式的变形进行化简求值。
在应用同角三角函数的关系或两角和与差的三角函数公式求值时,需要注意解题的规范性,一要注意角的范围对三角函数值的符号的影响;二要注意“展示”三角函数的公式.否则,就会因为不规范而导致失分.
求tan()
αβ
-的值.
题型二探究角度之间的关系
在三角函数的化简求值中,往往出现已知角与所求角不同,此时要观察两个角度之间的关系,寻求角度之间的特殊性,通过二倍角、互补、互与余等公式进行转化。
应用三角公式解决问题的三个变换角度
(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.
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题型三、运用构造法化简与求值
2、(2018南京、盐城一模)已知锐角α,β满足(tanα-1)(tanβ-1)=2,则α+β的值为________.。
卜人入州八九几市潮王学校高考数学典型例题详解三角函数化简与求值三角函数式的化简和求值是高考考察的重点内容之一.通过本节的学习使考生掌握化简和求值问题的解题规律和途径,特别是要掌握化简和求值的一些常规技巧,以优化我们的解题效果,做到事半功倍. ●难点磁场(★★★★★)2π<β<α<43π,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=-53,求sin2α的值_________. ●案例探究 [例1]不查表求sin 220°+cos 280°+3cos20°cos80°的值.★★★★级题目. 知识依托:熟知三角公式并能灵敏应用.错解分析:公式不熟,计算易出错.技巧与方法:解法一利用三角公式进展等价变形;解法二转化为函数问题,使解法更简单更精妙,需认真体会.解法一:sin 220°+cos 280°+3sin 220°cos80° =21(1-cos40°)+21(1+cos160°)+3sin20°cos80° =1-21cos40°+21cos160°+3sin20°cos(60°+20°) =1-21cos40°+21(cos120°cos40°-sin120°sin40°)+3sin20°(cos60°cos20°-sin60°sin20°)=1-21cos40°-41cos40°-43sin40°+43sin40°-23sin 220° =1-43cos40°-43(1-cos40°)=41 解法二:设x =sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°y =cos 220°+sin 280°-3cos20°sin80°,那么x +y =1+1-3sin60°=21,x -y =-cos40°+cos160°+3sin100° =-2sin100°sin60°+3sin100°=0 ∴x =y =41,即x =sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°=41. [例2]设关于x 的函数y =2cos 2x -2a cos x -(2a +1)的最小值为f (a ),试确定满足f (a )=21的a 值,并对此时的a 值求y 的最大值.★★★★★级题目知识依托:二次函数在给定区间上的最值问题.错解分析:考生不易考察三角函数的有界性,对区间的分类易出错. 技巧与方法:利用等价转化把问题化归为二次函数问题,还要用到配方法、数形结合、分类讲座等.解:由y =2(cos x -2a )2-2242+-a a 及cos x ∈[-1,1]得: f (a )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<<-----≤)2( 41)22( 122)2( 12a a a a a a ∵f (a )=21,∴1-4a =21⇒a =81∉[2,+∞) 故-22a -2a -1=21,解得:a =-1,此时, y =2(cos x +21)2+21,当cos x =1时,即x =2k π,k ∈Z ,y max =5. [例3]函数f (x )=2cos x sin(x +3π)-3sin 2x +sin x cos x(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求f (x )的最小值及获得最小值时相应的x 的值;(3)假设当x ∈[12π,127π]时,f (x )的反函数为f -1(x ),求f --1(1)的值.★★★★★级题目.知识依托:熟知三角函数公式以及三角函数的性质、反函数等知识.错解分析:在求f --1(1)的值时易走弯路.技巧与方法:等价转化,逆向思维.解:(1)f (x )=2cos x sin(x +3π)-3sin 2x +sin x cos x =2cos x (sin x cos3π+cos x sin 3π)-3sin 2x +sin x cos x =2sin x cos x +3cos2x =2sin(2x +3π) ∴f (x )的最小正周期T =π(2)当2x +3π=2k π-2π,即x =k π-125π(k ∈Z )时,f (x )获得最小值-2. (3)令2sin(2x +3π)=1,又x ∈[27,2ππ], ∴2x +3π∈[3π,23π],∴2x +3π=65π,那么 x =4π,故f --1(1)=4π. ●锦囊妙计本难点所涉及的问题以及解决的方法主要有:1.求值问题的根本类型:1°给角求值,2°给值求值,3°给式求值,4°求函数式的最值或者值域,5°化简求值.2.技巧与方法:1°要寻求角与角关系的特殊性,化非特角为特殊角,纯熟准确地应用公式.2°注意切割化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换等常规技巧的运用.3°对于条件求值问题,要认真寻找条件和结论的关系,寻找解题的打破口,很难入手的问题,可利用分析法.4°求最值问题,常用配方法、换元法来解决.●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★★)方程x 2+4ax +3a +1=0(a >1)的两根均tan α、tan β,且α,β∈ (-2,2ππ),那么tan 2βα+的值是() A.21 B.-2 C.34 D.21或者-2 二、填空题2.(★★★★)sin α=53,α∈(2π,π),tan(π-β)=21,那么tan(α-2β)=_________. 3.(★★★★★)设α∈(43,4ππ),β∈(0,4π),cos(α-4π)=53,sin(43π+β)=135,那么sin(α+β)=_________.三、解答题4.不查表求值:.10cos 1)370tan 31(100sin 130sin 2︒+︒+︒+︒5.cos(4π+x )=53,(1217π<x <47π),求x x x tan 1sin 22sin 2-+的值. 6.(★★★★★)α-β=38π,且α≠k π(k ∈Z ).求)44(sin 42sin 2csc )cos(12βπαααπ-----的最大值及最大值时的条件.7.(★★★★★)如右图,扇形OAB 的半径为1,中心角60°,四边形PQRS是扇形的内接矩形,当其面积最大时,求点P 的位置,并求此最大面积.8.(★★★★★)cos α+sin β=3,sin α+cos β的取值范围是D ,x ∈D ,求函数y =10432log 21++x x 的最小值,并求获得最小值时x 的值.参考答案难点磁场解法一:∵2π<β<α<43π,∴0<α-β<4π.π<α+β<43π,∴sin(α-β)=.54)(sin 1)cos(,135)(cos 122-=+--=+=--βαβαβα ∴sin2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β)解法二:∵sin(α-β)=135,cos(α+β)=-54, ∴sin2α+sin2β=2sin(α+β)cos(α-β)=-6572 sin2α-sin2β=2cos(α+β)sin(α-β)=-6540 ∴sin2α=6556)65406572(21-=-- 歼灭难点训练一、1.解析:∵a >1,tan α+tan β=-4a <0.tan α+tan β=3a +1>0,又α、β∈(-2π,2π)∴α、β∈(-2π,θ),那么2βα+∈(-2π,0),又tan(α+β)=342tan 12tan 2)tan(,34)13(14tan tan 1tan tan 2=β+α-β+α=β+α=+--=βα-β+α又a a , 整理得2tan 222tan 32-β+α+β+α=0.解得tan 2β+α=-2. 答案:B2.解析:∵sin α=53,α∈(2π,π),∴cos α=-54 那么tan α=-43,又tan(π-β)=21可得tan β=-21, 答案:247 3.解析:α∈(43,4ππ),α-4π∈(0,2π),又cos(α-4π)=53. 答案:6556 三、4.答案:2π≠αk 〔k ∈Z 〕,322322π-π≠π-α∴k 〔k ∈Z 〕 ∴当,22322π-π=π-αk 即34π+π=αk 〔k ∈Z 〕时,)322sin(π-α的最小值为-1.7.解:以OA 为x 轴.O 为原点,建立平面直角坐标系,并设P 的坐标为(cos θ,sin θ),那么 |PS |=sin θ.直线OB 的方程为y =3x ,直线PQ 的方程为y =sin θ.联立解之得Q (33sin θ;sin θ),所以|PQ |=cos θ-33sin θ. 于是S PQRS =sin θ(cos θ-33sin θ)=33(3sin θcos θ-sin 2θ)=33(23sin2θ-22cos 1θ-)=33(23sin2θ+21cos2θ-21)=33sin(2θ+6π)-63. ∵0<θ<3π,∴6π<2θ+6π<65π.∴21<sin(2θ+6π)≤1. ∴sin(2θ+6π)=1时,PQRS 面积最大,且最大面积是63,此时,θ=6π,点P 为的中点,P (21,23). 8.解:设u =sin α+cos β.那么u 2+(3)2=(sin α+cos β)2+(cos α+sin β)2=2+2sin(α+β)≤4.∴u 2≤1,-1≤u ≤D =[-1,1],设t =32+x ,∵-1≤x ≤1,∴1≤t ≤5.x =232-t .。
三角函数的求值与化简一 三角函数式的化简与证明 1.两角和与差的三角函数公式 sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(S α+β) sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.(S α-β) cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(C α+β) cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.(C α-β) tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(T α+β)tan (α-β)=tan α-tan β1+tan α·tan β(T α-β)2.二倍角公式sin 2α=2sin αcos α;(S 2α)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;(C 2α) tan 2α=2tan α1-tan 2α.(T 2α)3.公式的变形与应用(1)两角和与差的正切公式的变形 tan α+tan β=tan (α+β)/(1-tan αtan β); tan α-tan β=tan (α-β)/(1+tan αtan β). (2)升幂公式1+cos α=2cos 2α2;1-cos α=2sin 2α2.(3)降幂公式 sin 2α=1-cos 2α2;cos 2α=1+cos 2α2. (4)其他常用变形sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α1+tan 2α; cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α;1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22; tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α.5.角的拆分与组合 (1)已知角表示未知角例如,2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β), α=(α+β)-β=(α-β)+β, α=⎝⎛⎭⎫π4+α-π4=⎝⎛⎭⎫α-π3+π3. 例1化简:sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=________.即时训练1化简:sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-3cos(θ+15°)=________.例24cos 50°-tan 40°=( ) A.2B.2+32C.3D.22-1 (2)已知cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-513,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=45且0<β<π2<α<π,则sin(α+β)的值为________.即时训练2.(1)已知α为锐角,且sin α(1+3tan 10°)=1,则α的值为________. (2)已知α,β∈(0,π),且tan (α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.。
三角函数式的化简与求值知识网络三角函数式化简与求值的理论依据—三角公式体系,主要由两个系列组成:三角函数坐标定义的推论系列;公式的推论系列一、高考考点以三角求值为重点,同时对三角式的化简具有较高要求,主要考查:1、同角三角函数基本关系式与诱导公式的应用.运用诱导公式的“准确”;运用同角公式的“灵活”:正用、反用、变用。
2、两角和与差的三角函数与倍角公式的应用:正用、反用;有关公式的联合运用,主要应用于无附加条件的三角式的化简或求值(以选择题、填空题为主);带有附加条件的三角式的求值问题(以解答题为主);比较简单的三角恒等式的证明(多为解答题,不同某一小题)。
3、等价转化思想以及三角变换的基本技能。
二、知识要点(一)三角函数坐标定义的推论1、三角函数值的符号2、特殊角的三角函数值3、同角三角函数的基本关系式(同角公式)(1)课本中的公式:(2)同角公式“全家福”①平方关系: .②商数关系: .③倒数关系:4、诱导公式:(1)认知与记忆:对使三角函数有定义的任意角①k²360°+(k∈Z),-,180°±,360°-(共性:偶数³90°±形式)的三角函数值,等于的同名函数值,前面放上一个把看作锐角时原函数值的符号;②90°±,270°±(共性:奇数³90°±)的三角函数值,等于的相应余函数值,前面放上一个把看作锐角时原函数值的符号。
①②两类诱导公式的记忆:奇变偶不变,符号看象限。
(2)诱导公式的引申;;.(二)两角和与差的三角函数1、两角和的三角函数两角差的三角函数令=2、倍角公式;==;3、倍角公式的推论推论1(降幂公式):;;. 推论2(万能公式):;. 推论3(半角公式):;;.其中根号的符号由所在的象限决定.三、经典例题例1、填空:(1)已知的取值范围为(2)已知的取值范围为分析:(1)从已知条件分析与转化入手①又②∴由①、②得,∴应填(2)首先致力于左右两边的靠拢:左边=①右边=②∴由左边=右边得,∴应填点评:解本题,极易出现的错解是由①、②得,这种由忽略分子而产生的错误很值得大家吸取经验教训.例2.化简或求值:(1)(2)分析:(1)注意到分母为单一的非特殊角的余弦,需设法在分子变换出cos20°.为此,将10°变为30°-20°后运用差角公式。
一、三角函数式化简原则(1)一看"角".这是最重要的一点,通过角之间的关系,把角进行合理拆分与拼凑,从而正确使用公式.(2)二看"函数名称".看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式.(3)三看"结构特征".分析结构特征,可以帮助我们找到变形得方向,常见的有"遇到分式要通分"等.二、三角函数化简方法提炼:(1)解决给值求值问题的一般思路:①先化简需求值得式子;②观察已知条件与所求值的式子之间的联系(从三角函数名及角入手);③将已知条件代入所求式子,化简求值.(2)解决给值求角问题的一般步骤:①求出角的某一个三角函数值;②确定角的范围;③根据角的范围确定所求的角.三、三角函数化简常用公式半角公式sin(A/2)=±√((1cosA)/2)cos(A/2)=±√((1+cosA)/2)tan(A/2)=±√((1cosA)/((1+cosA))三角函数和差化积公式sinA+sinB=2sin[(A+B)/2]cos[(AB)/2]sinAsinB=2cos[(A+B)/2]sin[(AB)/2]cosA+cosB=2cos[(A+B)/2]cos[(AB)/2]cosAcosB=2sin[(A+B)/2]sin[(AB)/2]tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1tanAtanB) tanAtanB=sin(AB)/cosAcosB=tan(AB)(1+tanAtanB) 三角函数积化和差公式sinAsinB=[cos(A+B)cos(AB)]/2cosAcosB=[cos(A+B)+cos(AB)]/2sinAcosB=[sin(A+B)+sin(AB)]/2cosAsinB=[sin(A+B)sin(AB)]/2三角函数降幂公式sin^2(α)=(1cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2tan^2(α)=(1cos(2α))/(1+cos(2α))三角函数辅助角公式asinα+bcosα=(√a^2+b^2)sin(α+β),tanβ=b/a 3三角函数化简方法(1)切割化弦;(2)降幂公式;(3)用三角公式转化出特殊角;(4)异角化同角;(5)异名化同名;(6)高次转低次;(7)辅助角公式;(8)分解因式。
专题12 三角函数的化简与求值
一、复习目标
1.掌握三角函数恒等变形的一般思路与方法;
2.能利用恒等变形进行三角函数式的化简与求值. 二、基础训练
1.=-15cot 15tan ( ) A .2 B .32+
C .4
D .32-
2.3,(2),2
P π
απ=<<若 则化简P 可得 ( )
A .2
cos
α
- B .2
cos
α C .2
sin
α- D .2
sin
α
3. 若α为锐角,且,3
1
)6sin(=-
π
α则=αcos . 42
cos 1010)1cos 10170
--= .
三、典型例题
1.(1)若等于则θ
θ
θ2sin 12cos ,21tan +-
= ( )
A .2-
B .2
1
- C .3- D .3
(2)若71cos =
α,⎪⎭⎫ ⎝⎛∈2,0πα,则⎪⎭⎫ ⎝
⎛
+3cos πα=__________。
2.已知)3
tan(sin ,2572cos ,1027)4sin(π
+αα=α=π-α及求
3.化简:2
2221sin sin cos cos cos 2cos 22
αβαβαβ⋅+⋅-⋅ .
4.已知1
0,sin cos 25
x x x π
-
<<+= . (Ⅰ)的值求x x cos sin -;
(Ⅱ)求2
23sin 2sin cos cos 2222tan cot x x x x x x
-++的值.
四、课堂练习
1. 对任意的锐角βα,,下列不等关系中正确的是 ( ) A .sin()sin sin αβαβ+>+ B .sin()cos cos αβαβ+>+ C .cos()sin sin αβαβ+<+ D .cos()cos cos αβαβ+<+
2. 已知,16
3,16π
βπ
α=
=
则
=+⋅+)tan 1(tan 1βα)( . 3. 已知α为第二象限的角,53sin =α,β为第一象限的角,13
5
cos =β,求)
2tan(βα-的值.
五、巩固练习
1.已知=-=+=
+)4
tan(,223)4tan(,52)tan(π
βπαβα那么 ( )
A .51
B .41
C .1813
D .2213
2.若=+=-)232cos(,31)6sin(απ
απ则 ( )
A .97-
B .31-
C .31-
D .9
7
3.若βα,均是锐角,且2
sin cos(),ααβ=-则的关系是与βα ( ) A .αβ> B .αβ< C .βα= D .2
π
αβ+>
4.函数x x x x f cos )cos 4sin 3()(-=的最小正周期为 . 5.已知α为锐角,且2
2
sin sin cos 2cos 0,αααα--=则αtan = ,
)3
sin(π
α-= .
6
.已知3sin()4
24π
ππαα-=
<<且,求的值)4
2tan(π
α+.
7.化简:
222cos 12tan()sin ()44
αππ
αα--⋅+.
8
.已知函数2
()sin cos f x x x x =+⋅.
(Ⅰ)的值求)6
25(
π
f ; (Ⅱ),2
3
41)2
(0-=∈
α
παf ),,(设求αsin 的值.。