三角函数的诱导公式三角函数的化简求值学案5必修4
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三角函数的化简与求值 姓名
☆复习目标:1.熟练掌握并能灵活运用一些相关公式;
2.掌握化简和求值问题的解题途径,特别是掌握化简和求值的一些规律和技巧. ☻基础热身:
1.
20
3sin 702cos 10--=( ) A. 12
B C. 2 D.
2. 已知π
cos sin αα⎛⎫-+= ⎪⎝
7πsin 6α⎛⎫+ ⎪
⎝
⎭
的值是( )
A .B
C .45
-
D .45
3. 若,5sin 2cos -=+a a 则a tan =( )
A .21
B .2
C .2
1- D .2-
4. 若角α的终边经过点P (1,-2),则tan 2α的值为 .
5. 已知向量(sin ,cos ),(1,2),m A A n ==-且0m n ⋅=。
(1)求tan A 的值;(2)求函数()cos 2tan sin ()f x x A x x R =+∈的值域。
6. 在平面直角坐标系xoy 中,以ox 轴正半轴为始边做两个锐角α,β,终边
分别与单位圆相交于A,B 两点,已知A,B . (Ⅰ)求tan(αβ+)的值; (Ⅱ)求2αβ+的值.
☻知识梳理:
1.同角三角函数关系:
①平方关系: ;②商数关系: .
2.诱导公式:规律:奇 偶 ,符号看 .解释: . 3. 和差公式:
1. 两角和与差的余弦公式:
2. 两角和与差的正弦公式:
3. 两角和与差的正切公式:
4.二倍角公式:
5.由二倍角的余弦公式, 可得降幂公式:
☆ 案例分析:
例1.已知1tan 3
α
=-
,cos β=,(0,)αβπ∈
(1)求tan()αβ+的值; (2)求函数())cos()f x x x αβ=
-++的最大值.
例2. 设0,sin 2sin cos P θπθθθ≤≤=+-
(1) 若sin cos t θθ=-,用含t 的式子表示P ; (2) 确定t 的取值范围,并求出P 的最大值.
例3.已知0αβπ
<<4,为()cos 2f x x π⎛⎫=+ ⎪8⎝⎭的最小正周期,1tan ,14a αβ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
()cos ,2b α=,且a b m ⋅=.求
22cos sin 2()
cos sin ααβαα
++-的值.
例4. 已知ABC ∆的面积S 3,S ≤且6,AB BC ⋅=AB 与BC 的夹角为θ.
(1) 求θ的取值范围;(2) 求函数22
()sin 2sin cos 3cos f θθθθθ=+⋅+的最小值.
参考答案:
(1)C; (2)C 提示:f (-1)=f [tan (-
4π)]=-sin 2
π=-1. (3)B; (4)43
(5)解:(1)sin 2cos 0tan 2m n A A A ⋅=-=⇒= (2)2
13()cos 22sin 2(sin )2
2
f x x x x =+=--+
,sin [1,1]x R x ∈∴∈-
当1
sin 2
x =,()f x 有最大值32;当sin 1x =-,()f x 有最小值3-。
所以,值域为3[3,]
2
-
(6)
【解析】本小题考查三角函数的定义、两角和的正切、二倍角的正切公式.
由条件的cos αβ==α,β为锐角,所以sin α
β=
因此1tan 7,tan 2αβ==
(Ⅰ)tan(αβ+)=
tan tan 31tan tan αβ
αβ
+=--
(Ⅱ) 22tan 4tan 21tan 3β
ββ==
-,所以()tan tan 2tan 211tan tan 2αβ
αβαβ++==--
∵,αβ
为锐角,∴3022παβ<+<,∴2αβ+=34
π
例1. 解:(1
)由cos 5β=
(0,)βπ∈ 得tan 2β=
,sin 5
β=于是tan()αβ+=1
2
tan tan 3121tan tan 13
αβαβ-
++==-+.
(2)因为1tan ,(0,)3ααπ=-∈
所以sin cos αα==
5
()s i n c o c s
f x x x =s i n x
=
()f x
例2. 解析(1)由sin cos ,t θθ-=有212sin cos 1sin 2.t θθθ=-=-
222
sin 21,1 1.t P t t t
t θ∴=-∴=-+=-++
(2)sin cos ).4
t π
θθθ-=-= 30,
44 4.
πππθπθ≤≤∴-≤-≤
sin() 1.4π
θ≤-≤即t 的取值范围是1t -≤≤
2215()1(),24P t t t t =
-++=--+在1[1,]2-内是增函数,在1
[2内是减函数.
P ∴的最大值是5
.4
【点晴】sin cos ,sin cos θθθθ±间通过平方可以建立关系,“知其一,可求其二”. 例3. 解:因为β为π()cos 28f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭
的最小正周期,故πβ=.
因m =·a b ,又1cos tan 24ααβ⎛
⎫=+- ⎪⎝⎭a b ··.故1cos tan 24m ααβ⎛⎫+=+ ⎪⎝
⎭·. 由于π
04
α<<
,所以
222cos sin 2()2cos sin(22π)cos sin cos sin ααβαααααα++++=--22cos sin 22cos (cos sin )
cos sin cos sin ααααααααα++==--
1tan π2cos 2cos tan 2(2)1tan 4m αα
ααα+⎛
⎫==+=+ ⎪-⎝
⎭·.
例4. 解:
(1)由题意知,||||cos 6,AB BC AB BC θ⋅=⋅= ①
11
||||sin()||||sin 22S AB BC AB BC πθθ=⋅⋅-=⋅⋅ ②
由②÷①,得1tan ,62S θ=即3tan .S θ=
3,S ≤≤
tan 1.θ≤≤
又θ为AB 与BC 的夹角,[0,],θπ∈[
,].64
ππ
θ∴∈ (2)2
2
()sin 2sin cos 3cos f θθθθθ=+⋅+
=1sin 2cos22),4
πθθθ++=++
73[,].2[,].644124πππππθθ∈∴+∈ 32,44ππ
θ∴+=即4πθ=时,()f θ的最小值为3。