(完整版)两角和与差二倍角公式几种常见题型(超给力)
- 格式:doc
- 大小:192.01 KB
- 文档页数:6
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。
两角和与差及二倍角的三角函数公式1.两角和公式:设角A和角B的三角函数值分别为sinA、cosA、tanA、cotA等,sinB、cosB、tanB、cotB等,且A和B的和(差)角也在三角函数的定义域内(常用定义域是[-π, π]或[0,2π]),则有以下两角和(差)公式:(1)sin(A ± B) = sinA*cosB ± cosA*sinB(2)cos(A ± B) = cosA*cosB ∓ sinA*sinB(3)tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanA*tanB)(4)cot(A ± B) = (cotA*cotB ∓ 1) / (cotB ± cotA)2.二倍角公式:设角A的三角函数值为sinA、cosA、tanA、cotA等,且2A在三角函数的定义域内,则有以下二倍角公式:(1)sin2A = 2*sinA*cosA(2)cos2A = cos^2A - sin^2A = 2*cos^2A - 1 = 1 - 2*sin^2A (3)tan2A = (2*tanA) / (1 - tan^2A)(4)cot2A = (cot^2A - 1) / (2*cotA)推导两角和与差公式和二倍角公式的方法通常有几种:三角函数的和差化积、三角恒等式推导法、欧拉公式推导法等。
这里以三角函数的和差化积为例,推导两角和公式和二倍角公式。
推导两角和公式:对于sin(A ± B),利用三角函数的和差化积公式,有:sin(A ± B) = sinA*cosB ± cosA*sinB其中,sinA*cosB表示A和B的正弦余弦积,cosA*sinB表示A和B 的余弦正弦积。
推导二倍角公式:对于sin2A,利用三角函数的和差化积公式,令A=B,有:sin(2A) = sin(A + A) = sinA*cosA + cosA*sinA = 2*sinA*cosA 同样地,对于cos2A,利用三角函数的和差化积公式,有:cos(2A) = cos^2A - sin^2A = 2*cos^2A - 1 = 1 - 2*sin^2Atan2A和cot2A的推导过程类似,利用两角和公式进行展开和化简即可。
暑期培训专题三两角和差公式、二倍角公式1. 两角和与两角差公式: (2) sin( a + 3 )=(4) sin( a - 3 )=(6) tan( a - 3 )=2. 倍角公式: (1) sin2 a = ____________________________ :(2) COS2 a = _____________ = ________ (3) tan2 a =-,试求:(1) cos( ) ; (2) tan( ).5 4 3变式 1 cos75O =__________________________o2. tan 105 = ________________________54 3. 在△ ABC 中,已知 cosA =, cosB =,求 cosC 的值1354. △ ABC 不 是直角三角形,求证:tan A ta nB ta nC tan A?ta nB?ta nC1例 2、①已知 sin( + ) =, sin(2(1 ) COS ( a + 3 )= ______ (3)COS ( a - 3 )= _________(5) tan( a + 3 )=降幕公式:sin 2a2cos a = ________________;sin cos = ______例1设Q ),若sin)=—,求-tan—的值10 tan已知 sin +sin =3cos +cos—,求 cos(52变式(1)、( 07 福建)sin 15°cos75° cos15o sin105o例5、求证: cosx+sinx= ■, 2 cos(x)4二倍角公式应用:11、( 08 浙江)若 sin (— )—,贝U cos2 _____________________2 5(2) si n17 cos47sin 73 cos43 =例3.已知3■ ?, cos()44 44)的值.1 tan15 sin(—4tan1513’求 sin( +变式:已知壬 V aV, cos ( a — 3)=12 , sin ( a + 3)=—-,求 sin2 a 的值. 135例 4、tan10 tan 20 , 3(tan10 tan20 ) = __________变式〔、已知tan ,tan 是方程x 2 5x0的两个实根,求tan ( )的值。
2.两角和与差的三角函数:(1)两角和与差公式:βββαsin sin cos cos )cos(a a =±βββsin cos cos sin )sin(a a a ±=± βββtan tan 1tan tan )(tan a a a a ±=±注:正余弦和差角公式的逆用或者变形可得出,.............辅助角公式:)sin(cos sin 22ϕθθθ±+=±b a b a(2)二倍角公式:a a a cos sin 22sin =1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=a a a a a aaa 2tan 1tan 22tan -=从二倍角的余弦公式里面可得出,降幂公式:22cos 1cos 2a a += , 22cos 1sin 2a a -=题型1:给角求值;Ⅰ.化简求值(注意切化弦)1.10sin 160cos 10cos 20sin -= ( D )(A ) (B (C )12- (D )12解:原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°=12,故选D.2.004cos50tan 40-= ( C )13._____05sin 10cos )310(tan =∙--2 4.=--10cos 270sin 32__2___ 5.94cos 93cos 92cos9cosππππ; Ⅱ.正切和差角公式及变形公式的应用1. _____43tan 2tan 43tan 2tan =++1 2. 若)tan 1)(tan 1(,4βαπβα++=+= 23. 40tan 20tan 340tan 20tan ++题型2:给值求值;Ⅰ.和差角及二倍角的直接应用(注意切化弦的思想)1.已知322sin =α,则⎪⎭⎫ ⎝⎛+4cos 2πα= ( A ) A . B .C .D .2.若tan θ+1tan θ=4,则sin2θ=D A .15 B. 14 C. 13 D. 12解:由4tan 1tan =+θθ得, 4cos sin cos sin sin cos cos sin 22=+=+θθθθθθθθ,即42sin 211=θ,所以212sin =θ3.设θ为第二象限角,若1tan()42πθ+=,则sin cos θθ+=_5-_______.4.若)2,0(πα∈,且412cos sin 2=+αα,则=αtan DA.22 B .33C . 2D . 3 5.若sin 2cos αα-=,则tan α=( D ) A.2- B.12 C.2 D.12- 6. 已知312tan=α,则=αcos _____4/5 Ⅱ.已知α的三角函数值,求α2的三角函数值1.已知2sin 3α=,则()=-απ2cos ( B )(A) (B )19- (C )19 (D2.已知α为第二象限角,3sin 5α=,则sin 2α=( B )(A )2524- (B )2512- (C )2512 (D )25243.设sin 2sin αα=-,(,)2παπ∈,则tan 2α的值是4. 已知,53)4sin(=-απ则___2sin =α5.若316sin =⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ,则⎪⎭⎫⎝⎛+απ232cos 的值为( )A.13 B .-13 C.79 D .-79 解:cos(2π3+2α)=2cos 2(π3+α)-1=2cos 2[π2-(π6-α)]-1=2sin 2(π6-α)-1=2×(13)2-1=-79.Ⅲ.已知α2的三角函数值,求α的三角函数值1.钝角α满足31cos -=α,则=2sinα_____36(=2tan α______ααcos 1sin +)2. 若,325,53sin πθπθ<<=则___2cos 2tan =+θθ10103- 练习.=-+-=2tan12tan1,54cos αααα是第三象限的角,则若___21-___ 3. 若21cos 1sin =+αα,则_______cos sin =+αα57Ⅳ.注意ααcos sin +,ααcos sin - ,ααα2sin 21cos sin =三者之间的相互转化. 转化思想:①()ααααα2sin 1cos sin 21cos sin 2+=+=+②()ααααα2sin 1cos sin 21cos sin 2-=-=-化简(注意αα2cos 22cos 1=+;αα2sin 22cos 1=-的利用)思想:切化弦 1.若1(,),sin 2,4216ππθθ∈=则cos sin θθ-的值是2.=∙=⎪⎭⎫⎝⎛+θθθπcos sin ,314sin 则设___187-_______ 3.若cos 2π2sin 4αα=-⎛⎫- ⎪⎝⎭cos sin αα+的值为(C) A.B .12-C .12 D4.设πααα<<=+0,21cos sin ,则cos 2α=_47-__ Ⅴ.角的变化,解决思想是寻求所求角与已知角之间的关系.常见角的变换有:①已知βα+与α求()αβαβ-+=;②已知βα+与β求()ββαα-+= ③已知βα-与α求()βααβ--=;④已知βα-与β求()ββαα+-=⑤已知βα+与βα-求()()βαβαβ--+=2;⑥已知βα+与βα-求()()βαβαα-++=2 ⑦22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---1. 已知,3,0,53)6cos(⎪⎭⎫⎝⎛∈=+παπα求αsin 2.已知,432παβπ<<<且53)sin(1312)cos(-=+=-βαβα,,求α2cos 的值.解:因为,432παβπ<<<所以,23πβαπ<+<,40πβα<-< 又因为53)sin(1312)cos(-=+=-βαβα,,所以54)cos(135)sin(-=+=-βαβα,, 以)sin()sin()cos()cos()]()cos[(2cos βαβαβαβαβαβαα+--+-=++-==6533)53(135)54(1312-=-⨯--⨯。
§15.2 两角和、两角差与二倍角公式在诱导公式中,我们有sin(α+2π)=cos α,sin(π-α)=sin α 等等一批公式,公式中同一个三角函数符号下出现了两个角,其中一个角α可以任意,但另一个角2π,π等却是固定的.如果把另一个角改成也是可以任意的例如β,那么sin(α+β)、sin(α-β)等与α,β的三角函数之间会有联系吗?如果有联系,又是怎样的联系?一、两角和与差的余弦1、知识要点设角α的终边与单位圆的交点坐标为P (cos α,sin α),角β的终边与单位圆的交点坐标为Q (cos β,sin β).记 a=OP =(cos α,sin α),b =OQ =(cos β,sin β), 则 a b =|a|⋅|b |cos(α-β)=cos(α-β); 又应用向量数量积的坐标表示公式 a b=cos α cos β+ sin α sin β,所以cos(α-β)=cos α cos β+ sin α sin β (C α-β )(1)我们把C α-β叫做两角差的余弦公式.在C α-β 中用-β代替β,就可以得到cos(α+β)= cos [α-(-β)] =cos α cos(-β)+ sin α sin(-β)即 cos(α+β)= cos α cos β- sin α sin β. (C α+β )(2)把C α+β 叫做两角和的余弦公式. 2、例题分析例1 不查表,求cos105°及cos15°的值. 解 设法把105°,15°分解成已知三角函数值的特殊角的和或差,再应用C α-β 或C α+β .cos105°=cos(60°+45°)=cos60°cos45°-sin60°sin45°=1222⋅=462-; cos15°=cos(45°-30°)= cos45°cos30°+sin45°sin30°12+=426+. 例2 已知cos α=-54, (2π<α<π),求cos(6π-α), cos(6π+α). 解 因为cos α=--54,且2π<α<π,所以sin α=2)54(1--=53.cos(6π-α)=cos6πcos α+sin6πsin α413)525-+⋅=10343-; cos(6π+α)= cos6πcos α-sin6πsin α413)525--⋅=10343+-. 例3 利用公式C α+β 证明cos [α+(2k +1)π]=-cos α.证明 cos [α+(2k +1)π]=cos αcos(2k +1)π-sin αsin(2k +1)π=cos α(-1)-sin α⋅0=-cos α,所以原式成立. 3、课内练习1. 不查表,求下列三角函数的值: (1)cos75°; (2)cos(-15°); (3)cos80°cos20°+sin80°sin20°;β)(4)cos20°cos25°-sin20°sin25°; (5)cos22.5°cos22.5°-sin22.5°sin22.5°; (6)cos 215°-sin 215°. 2.利用公式C α+β 、C α-β 证明(1)cos(α+2π)=-sin α; (2)cos(-α)=cos α.3.已知sin α=32,α (2π,π),求cos(3π+α), cos(3π-α). 4.已知sin α=1715, cos β=135-, α, β∈(2π,π),求cos(α+β), cos(α-β)的值.二.两角和与差的正弦.1、知识要点有了C α+β 和C α-β的公式,自然会联想两角和与差的正弦公式如何?因为sin(α+β)=cos [2π-(α+β)]=cos [(2π-α)-β]=cos(2π-α)cos β+sin(2π-α)sin β=sin αcos β+cos αsin β即 sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β. (S α+β)(1)我们把S α+β 叫做两角和的正弦公式.在两角和的正弦公式中,用(-β)代替β就可以得到 sin(α-β)=sin(α+(-β))=sin αcos(-β)+ cos αsin(-β),即 sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β. (S α-β)(2)我们把S α-β 叫做两角差的正弦公式. 2、例题分析例1 不查表,求sin75︒,sin15︒的值解 sin75︒=sin (45︒+30︒)=sin45︒⋅cos30︒+cos45︒⋅sin30︒=2322⋅ +2122⋅=426+;sin15︒=sin (45︒-30︒)=sin45︒⋅cos30︒-cos45︒⋅sin30︒=2322⋅ -2122⋅=426-.例2 已知向量OP =(3,4),绕原点旋转45︒到P O '的位置(见图10-2),求点P ’的坐标(x ’,y ’). 解 设∠xOP =α.因为|OP |=2243+=5,所以cos α=53,sin α=54,x ’=5cos(α+45︒)=5(cos αcos45︒- sin αsin45︒)=5(53⨯22-54⨯22)=-22;y ’=5sin(α+45︒)=5(sin αcos45︒+ cos αsin45︒)=5(54⨯22+53⨯22)=227.所以 P ’( -22, 227).3、课内练习1. 不查表,求下列各式的值(1)sin105︒; (2)sin165︒; (3)sin(-125π); (4)sin13︒cos17︒+cos13︒sin17︒; (5)sin70︒cos25︒-sin25︒cos70︒.2. 化简(1)sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin α; (2)sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β.图10-2• yxαPO•P ' 45︒3.已知sin α=1715,α∈(2π,π),求sin(3π+α), sin(3π-α).4.已知sin α=32, cos β=-43,且α, β都是第二象限的角,求sin(α+β), sin(α-β).5.向量OP =(4,3)绕原点旋转60︒, 120︒, -60︒到1OP ,2OP ,3OP 的位置,求点P 1,P 2,P 3的坐标.三.两角和与差的正切1、知识要点根据同角三角函数的关系:tan(α+β)=)cos()sin(βαβα++,得tan(α+β)=βαβαβαβαsin sin cos cos sin cos cos sin -+;分子、分母同除以cos αcos β, (cos αcos β)≠0), 则tan(α+β)=βαβαtan tan 1tan tan -+. (T α+β )(1)我们把T α+β 叫做两角和的正切.在T α+β 中用-β代替β,并用负角公式tan(-x)=-tanx ,就可以得到tan(α-β)=βαβαtan tan tan tan ⋅+-1. (T α-β )(2)我们把T α-β 叫做两角差的正切. 2、例题分析例1 不查表,求下列各式的值(1)tan75︒; (2)︒︒︒+︒34tan 71tan -134tan 71tan .解 (1) tan75︒= tan (45︒+30︒)=︒⋅︒︒+︒30tan 45tan -130tan 45tan =3333-+=2+3;(2)︒︒︒+︒34tan 71tan -134tan 71tan =tan(17︒+43︒)= tan60︒=3例2 不查表,求下列各式的值(1)151151tan tan -+; (2)tan23︒+tan22︒+tan23︒tan22︒. 解 (1)︒-︒+15tan 115tan 1=︒︒-︒+︒15tan 45tan 115tan 45tan =tan (45︒+15︒)=tan60︒=3;(2)因为tan(23︒+22︒)=︒︒+︒+︒22tan 32tan 122tan 32tan ,所以tan23︒+tan22︒=tan(23︒+22︒)(1- tan23︒tan22︒),原式=tan45︒ (1-tan23︒tan22︒)+tan23︒tan22︒=1-tan23︒ tan22︒+ tan23︒ tan22︒ =1. 3、课内练习1. 不查表,求下列各式的值:(1)tan15︒; (2)tan105︒; (3)︒︒-︒+︒33tan 21tan 133tan 21tan ; (4)3tan125tan 13tan 125tanππππ-+. 2. 已知tan x =2, tan y =51,求tan (x +y ),tan (x -y ). 3. 不查表,求下列各式的值(1)︒+︒-75tan 175tan 1; (2)tan17︒ +tan43︒+3tan17︒ tan43︒.4. 求证(1)θθtan 1tan 1+-=tan(θπ-4); (2)θθtan 1tan 1-+=tan(θπ+4). 5. 已知tan α=52,tan β=73,求tan(α+β). 6. 已知tan α=23,tan β=53,求tan(α-β).四.倍角公式1、知识要点在和角公式S α+β , C α+β , T α+β 中,取β=α,就可得出相应的二倍角的三角函数公式: (1)sin2α=2sin αcos α; (S 2α ) (2)cos2α=cos 2α-sin 2α=2 cos 2α-1=1-2 sin 2α; (C 2α )(3)t a n2α=αα2tan -12tan . (T 2α ) 2、例题分析例1 已知sin α=135, α∈(2π,π),求sin2α, cos2α, tan2α的值.解 因为sin α=135, α∈(2π,π),所以cos α=-α2sin 1-=-2)135(1-=-1312.sin2α=2sin αcos α=2⨯135⨯(-1312)=-169120;cos2α=cos 2α-sin 2α=(-1312)2-(135)2=169119; tan2α=αα2cos 2sin =-169120÷169119=-119120.例2 证明恒等式θθθθθθtan cos sin 22cos 2sin 2sin 2=+++. 证明 左边=θθθθθθθcos sin 2)sin (cos 2sin cos sin 2222++-+=)1cos 2(cos )1cos 2(sin ++θθθθ=θtan =右边.所以原式成立.例3 证明sin50︒(1+3tan10︒)=1.证明 左边=sin50︒(1+10cos 10sin 3)=sin50︒ 10cos 10sin 310cos + =2sin50︒1010102321cos sin cos +=2 sin50︒10cos 10sin 30cos 10cos 30sin + =2sin50︒ 10cos 40sin = 10cos 50cos 50sin 2=10cos 100sin =10cos 10cos =1=右边.所以原式成立. 在例10的证明过程中,使用了正弦函数的和角公式、倍角公式,两次应用了诱导公式,还使用了分子、分母同除以2的技巧,其目的是要把看似互不关联的三角函数值关联起来,应用已知公式予以简化,达到证明的目的.可见熟悉公式并灵活应用的重要性.3、课内练习1. 不查表,求下列各式的值:(1)2sin67°30cos67°30'; (2)cos 28π-sin 28π; (3)2cos 212π-1;(4)1-2sin 275°;(5)5.22tan 15.22tan 22-; (6)sin15°cos15°. 2.化简下列各式:(1)(sin α-cos α)2; (2)sin 2θcos 2θ; (3)cos 4ϕ-sin 4ϕ; (4)θθtan 11tan 11+--. 3.已知sin α=0.8,α∈(0, π),求cos2α,sin2α.4.已知cos α=1312-,α∈(2π,π),求cos2α,sin2α.5.已知tan α=21,求tan2α.6.证明下列恒等式:(1)2sin (π-α)cos (π+α)=-sin2α; (2)1+2cos 2θ-cos2θ=2; (3)αααsin 2sin 2cos 1=-; (4)ααα2tan 2cos 12cos 1=+-.五、和、差、倍角公式的综合应用1、知识要点(1)两角和与差的三角函数的简单应用应用三角函数的和差角公式和倍角公式,为许多数学问题和实际问题的解决,提供了有力的工具.(2)三角函数式的变形 三角式化简、求值及三角恒等式证明中,主要手段是对三角函数式作各种变形,使之或简单或易于求值或与另一种形式相等.三角函数的和差角公式、倍角公式本身就是一种变形,因此在上述各类问题讨论中有广泛应用.下面将通过一些例子来看一下具体问题中是如何灵活应用的.2、例题分析例1 应用三角函数的和差角公式导出三角函数诱导公式.解 只要取和差角公式中两角之一为诱导公式中的特殊角,就能导出所有的诱导公式.下面挑选几个予以证明,类似可以证明其余.(1)sin(π-α)=sin πcos α-cos πsin α=0⋅cos α-(-1)sin α=sin α; (2)cos(π-α)=cos πcos α+sin πsin α=(-1) cos α+0⋅sin α=-cos α; (3)cos(2π+α)=cos 2πcos α-sin 2πsin α0⋅cos α-1⋅sin α=-sin α.例2 求函数y =sin x +cos x 的最大值和最小值,并判断它是否是周期函数.解 y =sin x +cos x =2(21 sin x +21cos x )=2(sin x cos4π+ cos x sin 4π)=2sin(x +4π). 当x +4π=2π+2k π (k ∈Z ),即x =4π+2k π, (k ∈Z )时,y 达到最大y max =2;当x +4π=-2π+2k π(k ∈Z ),即x =-43π+2k π, (k ∈Z )时,y 达到最小y min =-2 因为sin(x +4π)是以2π为周期的周期函数,所以y =sin x +cos x 是周期是2π的周期函数.例3 如图2三个相同的正方形相接,求证α+β=4π.证明 如图2易知tan α=21, tan β=31,且α,β∈(0,2π).tan(α+β)=βαβαtan tan 1tan tan -+=312113121⨯-+=1,因为α,β∈(0,2π),所以α+β∈(0, π).在区间(0,π)内,正切值为1的角只有1个,即tan4π=1,所以α+β=4π.例4 求cos20°cos40°cos80°的值.解一 由sin2α=2sin αcos α,得cos α=ααsin 22sin .分别应用于原式中三个因子,得cos20°cos40°cos80°=︒︒20sin 240sin ⋅︒︒40sin 280sin ⋅︒︒80sin 2160sin =︒︒20sin 8160sin =81.解二 将所求式的分子分母同乘以23sin20°,逐次应用S 2α ,原式=︒︒︒︒︒20sin 280cos 40cos 20cos 20sin 233=︒︒︒︒20sin 280cos 40cos 40sin 232=︒︒︒20sin 280cos 80sin 23=︒︒20sin 8160sin =81. 例5 已知2π<β<α<43π,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=-53,求sin2α. 分析 2α=(α-β)+(α+β), sin2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β).解 由2π<β<α<43π,知π<α+β<23π,0<α-β<4π,所以 sin(α-β)=)(cos 12βα--=2)1312(1-=135;cos(α+β)=-)(sin 12βα+-=-2)53(1--=-54, 故 sin2α= sin(α+β)cos(α-β)+ cos(α+β)sin(α-β)=-135)54(131253⨯-+⨯=6556-.例6 不查表,求︒-︒10sec 2310csc 21的值.解 原式=︒-︒10cos 2310sin 21=︒︒︒-︒10cos 10sin 210sin 310cos =︒︒-︒20sin )1030sin(2=︒︒20sin 20sin 2=2. 切割化弦(把正切、余切、正割、余割函数化为正弦或余弦函数表示),使函数名得到统一,是化简三角式中常用手段;遇到三角式a sin α+b cos α时,常用技巧是a sin α+b cos α=2222b a b a b a ++⋅+ααcos sin ,进而简化为22b a +cos(α+ϕ)或22b a +sin(α+ϕ).例7 若α, β均为锐角,且cos α=552,cos β=10103,求α+β的值. 分析 求α+β的值,一般可先求(α+β)的三角函数值.解 因为α、β均为锐角,所以图2 αβsin α=α2cos 1-=2)552(1-=55,sin β=β2cos 1-=2)10103(1-=1010,cos(α+β)=cos α cos β- sin α sin β=因为0<α+β<π,所以α+β=4π.例8 在斜∆ABC 中,求证:tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C .分析 因为A ,B ,C 为三角形内角,有A +B +C =π,A +B =π-C ,考虑选用两角和的正切公式. 证明 因为A ,B ,C 为三角形内角,有A +B +C =π, A +B =π-C ,且A ,B ,A +B 都不等于π,所以 tan(A +B )=tan(π-C ),即BA B A tan tan 1tan tan -+=-tan C .所以tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C .3、课内练习 1.不查表,求值(1)cos65°sin70°+sin65°sin20°; (2)︒-︒5.22tan 15.22tan 2; (3)1-22cos 8π; (4)sin40°(tan10°-3); (5)cos 10°cos20°cos40°.2.已知α+β=4π,求(1+tan α)(1+tan β)的值.3.已知tan(α+β)=52, tan(β-4π)=41,求tan(α+4π)的值.4.若α, β是锐角,且满足cos α=54, cos(α+β)=53,求sin β的值.5.已知sin α=53, α∈(2π,π), tan(π-β)=21,求tan(α-2β)的值.6.已知α, β是锐角,且tan α, tan β是方程6x 2-5x +1=0的两个根,求α+β的值. 7.求证:(1)sin2x (cot2x -tan 2x)=4cos 2x ; (2)2sin(2π+x )cos(2π-x )cos α+(2cos 2x -1)sin α=sin(2x +α).8.求下列函数的最小值和最大值: (1)y =x x sin cos 2123-; (2)y =2(sin x -cos x ). 9.如图在ΔABC 中,AD ⊥BC 垂足为D ,BD :DC :AD =2:3:6,求∠BAC . 10.已知等腰三角形的顶角的余弦等于257,求它底角的正弦、余弦和正切.第9题图AB§15.2 知 识 体 系一、三角化简变换:1、同角变换:①1cos sin 22=+αα, ②1cot tan =⋅αα, ③αααcos sin tan =2、负角变换:①ααsin )sin(-=-, ②ααcos )cos(=-, ③ααtan tan(-=-)3、余角变换:①ααπcos )2sin(=±, ②ααπsin )2cos( =±, ③ααπcot )2tan( =±4、平角变换:①ααπsin )sin( =±, ②ααπcos )cos(-=±, ③ααπtan )tan(±=±5、周期变换:①ααπsin )2sin(±=±,②ααπcos )2cos(±=±,③ααπtan )tan(±=± 二、两角和公式1、两角和的正弦: βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+;2、两角和的余弦:βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+;3、两角和的正切:βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+。
两角和与差二倍角公式()βαβαβαsin cos cos sin sin ±=±()βαβαβαsin sin cos cos cos =±()βαβαβαtan tan 1tan tan tan ±=± (二)倍角公式βααcos sin 22sin =ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=ααα22tan 1tan 2tan -= 例1、求值() 555sin 1 ()⎪⎭⎫ ⎝⎛-125tan 2π 例2设,322sin ,912cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-βαβα,20,2πβπαπ<<<<().cos βα+求(二),公式逆用sin1630sin2230+sin2530sin3130例3 已知()(),43tan tan tan tan tan =+⋅--+βααβαβα且(),0cos >+βπ求()πβ3sin -(三).用用边角关系的公式解三角形例4、在三角形ABC 中,角A..B.C 对边a,b,c222sin():sin a b A B Cc --=证明(四)综合例5、(0,),sin sin sin 2cos cos cos ,παβγαγββγαβα++∈+=+=-求三角函数式的求值(1)“给角求值”:给出非特殊角求式子的值。
找出和特殊角之间的关系,利用公式转化或消除非特殊角例1、计算)310(tan 40sin 00-的值。
练习:(全国高考)tan20°+4sin20°“给值求值”例2、(上海高考)已知tan(45°+θ)=3,求sin2θ-2cos 2θ的值练习:)6sin(,212tanπαα+=求已知例3、已知sin(-4πx)=135,0<x<4π,求)4cos(2cos x x +π的值。
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、基础知识批注——理解深一点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+kπ,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、常用结论汇总——规律多一点(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 2.三、基础小题强化——功底牢一点(一)判一判(对的打“√”,错的打“×”)(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)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.( )(4)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (二)选一选1.(2018·全国卷Ⅲ)若sin α=13,则cos 2α=( )A.89 B.79C .-79D .-89解析:选B ∵sin α=13,∴cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝⎛⎭⎫132=79. 2.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32B.32C .-12D.12解析:选D 原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12.3.设角θ的终边过点(2,3),则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=( ) A.15 B .-15C .5D .-5解析:选A 由于角θ的终边过点(2,3),因此tan θ=32,故tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=tan θ-11+tan θ=32-11+32=15. (三)填一填 4.已知cos α=1213,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=________. 解析:∵cos α=1213,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin α=1-cos 2α=513, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos αcos π4+sin αsin π4=1213×22+513×22=17226. 答案:172265.sin 15°+sin 75°=________. 解析:依题意得sin 15°+sin 75° =cos 75°+sin 75° =2cos(75°-45°) =62.答案:62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=1,①cos 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.公式顺用和逆用,变形运用加巧用; 幂升一次角减半,升幂降次它为范; 1加余弦想余弦,1减余弦想正弦.[题组训练]1.(口诀第1句)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.(口诀第1句)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:453.(口诀第2、3句)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——保大分专练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 .-118 B.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:-128.(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:-1 11.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——创高分自选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:1171253.(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.。
第三讲、两角和差公式、二倍角公式1.两角和与两角差公式:(1)cos(α+β)=________ ______________; (2)sin(α+β)=______________ ________;(3)cos(α-β)=__________ ____________; (4)sin(α-β)=______________ ________;(5)tan(α+β)= (6)tan(α-β)=____________________; _________________;2. 倍角公式:(1)sin2α=______________________;(2)cos2α=_______________=_______________=_________________;(3)tan2α=____________________;降幂公式: sin 2α=_______________, cos 2α=_______________ ;ααcos sin =反思:公式的“三用”指 用、 用、 用、 用 题型一:公式的直接应用例1、设),,2(ππα∈若,54sin =α试求:(1))4cos(2πα+;(2))3tan(πα+.变式:求值1、已知()sin cos ,f x x x =+则()12f π=2. cos 75=3. tan105= 题型二:公式的逆向应用例2、已知sin sin 1,cos cos 0,cos()αβαβαβ+=+=-求的值。
变式(1)、(07福建)sin15cos75cos15sin105+=(2) ︒︒-︒︒43cos 73sin 47cos 17sin = (3)︒+︒-15tan 115tan 1=___________2、已知2sin cos sin ,()3αβαβαβ-=-=-+则sin = 题型三:公式的变形应用: 例3、)20tan 10(tan 320tan 10tan ︒+︒+︒︒= .变式1、已知2tan ,tan 560x x αβ-+=是方程的两个实根,求tan()αβ+的值。
两角和与差及二倍角几种典型题型
理解并记忆:
两角和与差公式(6个):二倍角公式(5个):六四二一公式(13个):
题型一:特殊角求值
例一: 习题: (1)
题型二:根据两角关系求值
例一:设α、β均为锐角,cos α=35
,
cos(α+β)=1213
,求cos β
例二:已知0sin 2)2sin(=++ββα 求证tan α=3tan(α+β)
例三:求tan20°+4sin20°的值 例四:)已知
2
sin 2sin 5=α,求
)
1tan()1tan(00-+αα的值
习题:
cos15sin15sin 75sin15-+o o o o
1cot151tan 75+-o
o
000
000
sin 7cos15sin8cos 7sin15sin8+-
(2)求值:
(3)已知
()βαβ+=2sin sin 3 , 求证:(
)α
βαtan 2tan =+。
(4) (5)
求ο
ο
ο20cos 20sin 10cos 2-的值。
例一,
例二,
00010
cos 1)
10tan 31(80sin 50sin 2+++
例三,(2008广西竞赛)求值:
2223164sin 20
sin 20cos 20-+o
o o
习题:
(6)
(7)求值:
(
)
(
)
2
12cos 412sin 3
12tan 30200-- 题型:连乘式求值
例一:求值:
248cos
cos
cos cos 17
171717
π
πππ
1sin10cos10-
o o
3335
,0,cos(),sin()44445413sin()π
ππππαβαβαβ<<
<<-=+=
+已知
求的值
2sin 50sin10(1)⎡⎤++⎣⎦
o o o 求值:
例二:求值:
(1)sin18o
cos36o
(2)(2000全
国竞赛模拟)5
4cos 52cos
π
π+ (3)
cos36
习题: (8)求值:
0000
sin10sin 30sin 50sin 70
(9) (2004湖北竞赛模拟)化简
)
sin 1()sin 1)(sin 1)(sin 1(3
23
43
23
ππππn
++++Λ
(10)计算:
.
36cos 48sec 21
48tan 3︒-︒
-︒
题型:对偶式求值
例一:11
sin sin ,cos cos ,cos()
32
αβαβαβ-=--=-若求
例二:
11
cos(),cos(),tan tan 35
αβαβαβ
+=-=若求
例三:(2006全国竞赛模拟)
cos 2
20o
+cos 2
50o
cos20o cos50o
习题: (11) (12)1
sin cos cos sin 2
αβαβ=若,求的取值范围.
(
13)求
值
:
sin 217o +cos 247o +cos47o sin17o
题型:含tan tan tan tan αβαβ+与的处理策略
例二:(1)
(2)利用上题结论 例三:(1)
(2)(2002全国竞赛训练)利用上题思想,求证:
n n n n -=
-+++α
α
ααααααtan tan tan )1tan(3tan 2tan 2tan tan Λ.
例四:已知tan θ和)4
tan(θπ
-是方程02=++q px x 的两个根,证明:p -q+1=0
tan17tan 43tan 43+o o o o
tan3tan 2tan tan3tan 2tan .
αααααα--=求证:sin sin sin ,
cos cos cos ,.
αβγαγβαγβαβ+=-=-已知角、、足求的值()()()()1tan11tan 21tan31tan 45.
+++⋅⋅⋅⋅⋅+o o o o 求值
习题: (14)求证:
.
112tan 312tan 18tan 18tan 3=++οοοο
(15)已知tan α,tan β是关于x 的一元二次方程x 2+px+2=0的两实根,
求
)
cos()
sin(βαβα-+的值。
(16)若tan α=3x ,tan β=3-x , 且α-β=6
π,求x 的值。
习题综合题:
**(17)已知sin α+sin β=3
(cos β-cos α),α,β∈(0,2
π),求sin3α+sin3β的值
**(18)求值:sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-3
cos(θ+15°)
**(19)已知tan(α+β)=5
2,tan(β-41)4
=
π
,求sin(α+4π)·sin(4
π-α)的值
**(20)已知cot β=
β
αsin sin ,
5=sin(α+
β),求cot(α+β)的值.
***(21)已知△ABC 的三内角A 、B 、C 成等差数列,且B
C A cos 2
cos 1cos 1-=+,
求cos 2
C
A -的值.
***(22)是否存在锐角α和β,使得
(1)α+2β=3
2π;(2)tan 2
αtan
β=2-3
同时成立?若存
在,则求出α和β的值;若不存在,说明理由.。