高一数学上期三角函数恒等变换知识归纳与
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一、三角函数公式:辅助角公式的重要作用:合一变形⇒把形如x b x a cos sin +的函数转化为)sin(ϕ+=x A y 的函数,即:两个三角函数的和或差化为“一个三角函数,一个角,一次方”的 B x A y ++=)sin(ϕϖ形式tan tan tan 2212ααααβ=-=←−−相除以上是三角函数公式的关系图二、三角恒等变换:一角二名三结构,对角、函数名、式子结构===化异为同三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路是:一角二名三结构。
即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心!第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点。
常用的数学思想方法技巧如下:(1)角的变换:在三角化简,求值,证明中,表达式中往往出现较多的相异角,可根据角与角之间的和差,倍半,互补,互余的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解,对角的变形如:(2余弦是基础,通常化切、割为弦,变异名为同名。
(3)常数代换:在三角函数运算,求值,证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,(4)幂的变换:降幂是三角变换时常用方法,对次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的方法。
降幂并非绝对,有时需要升幂,如对无理式αcos 1+常用升幂化为有理式 (5)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用,逆用及变形应用。
三、三角函数式的化简运算通常从:“角、名、形、幂”四方面入手;基本规则是:切割化弦,异角化同角,复角化单角,异名化同名,高次化低次,无理化有理,和积互化,特殊值与特殊角的三角函数互化。
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。
四、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。
高中数学中的三角函数恒等式知识点总结在高中数学中,学习三角函数是一个重要的环节。
而三角函数的恒等式更是其中的难点之一。
恒等式是指对于某个特定的三角函数,无论值为何,该等式始终成立。
下面将对高中数学中的三角函数恒等式的知识点进行总结。
一、基本恒等式1. 余弦函数恒等式:- 余弦函数的倒数等于正弦函数:sec(x) = 1/cos(x)- 余弦函数的平方等于正弦函数的补数:1 - sin²(x) = cos²(x)- 余弦函数的平方等于正弦函数的余补数:sin²(x) + cos²(x) = 12. 正弦函数恒等式:- 正弦函数的倒数等于余弦函数:csc(x) = 1/sin(x)- 正弦函数的平方等于余弦函数的补数:1 - cos²(x) = sin²(x)- 正弦函数的平方等于余弦函数的余补数:sin²(x) + cos²(x) = 13. 正切函数恒等式:- 正切函数的倒数等于余切函数:cot(x) = 1/tan(x)- 正切函数的平方等于正割函数的平方减1:sec²(x) - 1 = tan²(x) - 正切函数的平方等于余割函数的平方减1:cot²(x) + 1 = csc²(x)二、和差恒等式1. 正弦函数的和差恒等式:- 两个角的正弦函数和等于这两个角的正弦函数乘积的和:sin(x ±y) = sin(x)·cos(y) ± cos(x)·sin(y)2. 余弦函数的和差恒等式:- 两个角的余弦函数和等于这两个角的余弦函数乘积的差:cos(x ±y) = cos(x)·cos(y) ∓ sin(x)·sin(y)3. 正切函数的和差恒等式:- 两个角的正切函数和等于这两个角的正切函数之和除以它们的差:tan(x ± y) = (tan(x) ± tan(y)) / (1 ∓ tan(x)·tan(y))三、倍角恒等式1. 正弦函数的倍角恒等式:- 正弦函数的倍角等于两倍角的正弦函数乘以余弦函数的平方减一:sin(2x) = 2·sin(x)·cos(x)2. 余弦函数的倍角恒等式:- 余弦函数的倍角等于两倍角的余弦函数的平方减一:cos(2x) = cos²(x) - sin²(x) = 2·cos²(x) - 1 = 1 - 2·sin²(x)3. 正切函数的倍角恒等式:- 正切函数的倍角等于两倍角的正切函数的平方减一除以两倍角的正切函数的平方加一:tan(2x) = (2·tan(x)) / (1 - tan²(x))四、半角恒等式1. 正弦函数的半角恒等式:- 正弦函数的半角等于根号下一加正弦函数的二分之一:sin(x/2) = ±√[(1 - cos(x))/2]2. 余弦函数的半角恒等式:- 余弦函数的半角等于根号下一加余弦函数的二分之一:cos(x/2) = ±√[(1 + cos(x))/2]3. 正切函数的半角恒等式:- 正切函数的半角等于正根号下一减余弦函数的二分之一除以正根号下一加余弦函数的二分之一:tan(x/2) = ±√[(1 - cos(x))/(1 + cos(x))]通过对以上恒等式的学习和掌握,可以更好地理解和应用三角函数在高中数学中的相关问题,也为未来学习更高层次的数学知识打下坚实的基础。
三角恒等变换高考数学中的关键知识点总结三角恒等变换是高考数学中的重要内容,涉及到三角函数的性质和等价关系。
在解决三角函数相关题目时,熟练掌握三角恒等变换可帮助我们简化计算和推导过程,提高解题效率。
本文将对三角恒等变换中的关键知识点进行总结。
一、基本恒等式1. 余弦、正弦和正切的平方和恒等式:$cos^2(x) + sin^2(x) = 1$$1 - tan^2(x) = sec^2(x)$$1 - cot^2(x) = csc^2(x)$这些恒等式是三角函数中最为基础的恒等式,也是其他恒等式的基础。
通过这些基本恒等式,我们可以推导出其他更复杂的恒等式。
2. 三角函数的互余关系:$sin(\frac{\pi}{2} - x) = cos(x)$$cos(\frac{\pi}{2} - x) = sin(x)$$tan(\frac{\pi}{2} - x) = \frac{1}{cot(x)}$$cot(\frac{\pi}{2} - x) = \frac{1}{tan(x)}$互余关系表明,角度x和其余角之间的三角函数之间存在特定的关系。
3. 三角函数的倒数关系:$sin(-x) = -sin(x)$$cos(-x) = cos(x)$$tan(-x) = -tan(x)$$cot(-x) = -cot(x)$三角函数的倒数关系表明,对于同一角度的正负,其正弦、余弦、正切和余切的值也是相反的。
二、和差恒等式和差恒等式是三角恒等变换中的重要内容,它们可用于将角度的和或差转化为其他三角函数表示,从而简化解题过程。
1. 正弦和差恒等式:$sin(x \pm y) = sin(x)cos(y) \pm cos(x)sin(y)$2. 余弦和差恒等式:$cos(x \pm y) = cos(x)cos(y) \mp sin(x)sin(y)$3. 正切和差恒等式:$tan(x \pm y) = \frac{tan(x) \pm tan(y)}{1 \mp tan(x)tan(y)}$这些和差恒等式在解决角度和为特定值时的三角函数计算中起到了重要的作用。
三角恒等变换与方程知识点总结三角函数是数学中重要的概念之一,它们在解决各种数学问题和实际应用中发挥着重要作用。
其中,三角恒等变换和方程是学习三角函数的重点内容之一。
本文将就三角恒等变换和方程的相关知识点进行总结和归纳。
一、三角恒等变换1. 三角函数的基本关系三角函数包括正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)、正切函数tan(x)等。
它们之间存在一些基本的关系,如正弦函数与余弦函数的关系sin(x) = cos(π/2 - x)、正切函数与余切函数的关系tan(x) = 1 / cot(x)等。
这些基本的关系可以帮助我们简化和转化三角函数的表达式。
2. 三角函数的倒数关系根据三角函数的定义,我们可以得到正弦函数与余切函数、余弦函数与正切函数、正弦函数与余弦函数之间的倒数关系。
例如,sin(x) / cos(x) = tan(x)、cos(x) / sin(x) = cot(x)等。
这些倒数关系可以帮助我们互相转化三角函数的表达式。
3. 三角函数的周期性三角函数在定义域内都具有周期性。
对于正弦函数和余弦函数来说,它们的周期都是2π;对于正切函数和余切函数来说,它们的周期都是π。
这个周期性的特点使得我们在计算和求解问题中可以将一个周期内的结果推广到整个定义域。
4. 三角函数的和差化简公式三角函数的和差化简公式是指将两个三角函数相加或相减之后能够转化为一个三角函数的公式。
常见的和差化简公式有正弦函数的和差化简公式sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)、余弦函数的和差化简公式cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)等。
这些化简公式在计算中可以简化运算步骤,提高计算效率。
二、三角方程的求解1. 三角方程的基本性质三角方程是指含有三角函数的方程。
解三角方程的关键是找到满足方程的三角函数的取值范围和周期性。
高中数学三角恒等式知识点归纳三角恒等式是高中数学中的重要知识点,它们在三角函数的运算和证明中起到关键的作用。
下面是一些常见的三角恒等式知识点的归纳:1. 基本恒等式- 正弦函数的平方加上余弦函数的平方等于1:$\sin^2x +\cos^2x = 1$- 正切函数是正弦函数与余弦函数的比值:$\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$- 余切函数是余弦函数与正弦函数的比值:$\cot x = \frac{\cos x}{\sin x}$- 正割函数是1除以余弦函数:$\sec x = \frac{1}{\cos x}$- 余割函数是1除以正弦函数:$\csc x = \frac{1}{\sin x}$2. 倍角与半角公式- 正弦函数的倍角公式:$\sin 2x = 2 \sin x \cos x$- 余弦函数的倍角公式:$\cos 2x = \cos^2x - \sin^2x$- 正切函数的倍角公式:$\tan 2x = \frac{2\tan x}{1 - \tan^2x}$- 正弦函数的半角公式:$\sin^2\frac{x}{2} = \frac{1 - \cosx}{2}$- 余弦函数的半角公式:$\cos^2\frac{x}{2} = \frac{1 + \cosx}{2}$- 正切函数的半角公式:$\tan\frac{x}{2} = \sqrt{\frac{1 - \cos x}{1 + \cos x}}$3. 和差与积化和差公式- 正弦函数的和差公式:$\sin(x \pm y) = \sin x \cos y \pm \cos x \sin y$- 余弦函数的和差公式:$\cos(x \pm y) = \cos x \cos y \mp \sin x \sin y$- 正切函数的和差公式:$\tan(x \pm y) = \frac{\tan x \pm \tan y}{1 \mp \tan x \tan y}$- 正弦函数的积化和差公式:$\sin x \sin y = \frac{1}{2}[\cos(x - y) - \cos(x + y)]$- 余弦函数的积化和差公式:$\cos x \cos y = \frac{1}{2}[\cos(x - y) + \cos(x + y)]$- 正切函数的积化和差公式:$\tan x \tan y = \frac{1 - \cos(x + y)}{1 + \cos(x + y)}$4. 诱导公式- 正弦函数的诱导公式:$\sin(\pi \pm x) = \mp \sin x$- 余弦函数的诱导公式:$\cos(\pi \pm x) = -\cos x$- 正切函数的诱导公式:$\tan(\pi \pm x) = \mp \tan x$这是一些常见的高中数学中三角恒等式的知识点归纳。
知识点总结 51 三角函数概念及三角恒等变换一.角的概念的推广:1.定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.2.角的分类:{按旋转方向的不同分类{正角:按逆时针方向旋转形成的角;负角:按顺时针方向旋转形成的角;零角:没有旋转;按终边位置不同分类{象限角:角的终边在第几象限,就是第几象限的角;轴线角:角的终边在坐标轴上。
3.终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }. 即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和. 4.几种特殊位置的角的集合 (1)象限角的集合:①第一象限角:{α|2kπ<α<2kπ+π2 ,k ∈Z};②第二象限角:{α|2kπ+π2<α<2kπ+π ,k ∈Z}; ③第三象限角:{α|2kπ+π<α<2kπ+3π2,k ∈Z};④第四象限角:{α|2kπ+3π2<α<2kπ+2π ,k ∈Z};(2)轴线角的集合:①终边在x 轴非负半轴上的角的集合:{α|α=2kπ ,k ∈Z }. ②终边在x 轴非正半轴上的角的集合:{α|α=2kπ+π ,k ∈Z }. ③终边在x 轴上的角的集合:{α|α=kπ ,k ∈Z }. ④终边在y 轴上的角的集合:{α|α=kπ+π2 ,k ∈Z}.⑤终边在坐标轴上的角的集合:{α|α=k ∙π2 ,k ∈Z}. (3)终边在特殊直线上:①终边在y =x 上的角的集合:{α|α=kπ+π4 ,k ∈Z}.②终边在y =-x 上的角的集合:{α|α=kπ−π4 ,k ∈Z}.③终边在坐标轴或四象限角平分线上的角的集合:{α|α=k ∙π4 ,k ∈Z}. 二.弧度制:1.弧度的角:在圆中,把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示.2.正角、负角和零角的弧度数一般的,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. 3.角度制与弧度制的换算(1)1°=π180 rad. (2)1 rad =(180π)°4.如果半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,那么,角α的弧度数的绝对值是|α|=lr 相关公式:(1)扇形的弧长公式:l =nπr180=|α|r . (2)扇形的面积公式:S =12lr =nπr 2360=12|α|r 2. 三.三角函数概念(1)利用单位圆定义三角函数:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么: sin α=y . cos α=x . tan α=yx (x ≠0).(2)利用终边上的点定义三角函数:设α是一个任意角,它的终边过点P (x ,y ),|OP |=r 那么: sin α=yr. cos α=xr. tan α=yx(x ≠0).(3)符号法则:一全二正三切四余 (4)特殊角的三角函数值四.三角恒等变形 1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:sinαcosα=tan α(α≠kπ+π2,k ∈Z). 变形:(1)(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α=1±sin2α,(2)sin 2α=1-cos 2α=(1+cos α)(1-cos α); (3)cos 2α=1-sin 2α=(1+sin α)(1-sin α); (4)sin α=tan αcos α(α≠kπ+π2,k ∈Z).2.正弦、余弦的诱导公式:奇变偶不变,符号看象限。
三角恒等变换知识点及题型归纳总结(共8页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-三角恒等变换知识点及题型归纳总结知识点精讲常用三角恒等变形公式 和角公式sin()sin cos sin cos αβαβαβ+=+ cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-差角公式sin()sin cos sin cos αβαβαβ-=- cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+tan tan tan()1tan tan αβαβαβ--=+倍角公式sin 22sin cos ααα=2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-22tan tan 21tan ααα=-降次(幂)公式2211cos 21cos 2sin cos sin 2;sin ;cos ;222ααααααα-+===半角公式sin 22αα== sin 1cos tan.21cos sin a αααα-==+辅助角公式sin cos ),tan (0),ba b ab aαααϕϕ+=+=≠角ϕ的终边过点(,)a b ,特殊地,若sin cos a b αα+=或tan .b aα= 常用的几个公式sin cos );4πααα±=±sin 2sin();3πααα±=±cos 2sin();6πααα±=±题型归纳总结题型1 两角和与差公式的证明 题型归纳及思路提示思路提示推证两角和与差公式就是要用这两个单角的三角函数表示和差角的三角公式,通过余弦定理或向量数量积建立它们之间的关系,这就是证明的思路. 例 证明(1):cos()cos cos sin sin ;C αβαβαβαβ++=-(2)用C αβ+证明:sin()sin cos sin S cos αβαβαβαβ++=+ (3)用(1)(2)证明tan tan :tan().1tan tan T αβαβαβαβ+++=-解析(1)证法一:如图4-32(a )所示,设角,αβ-的终边交单位圆于12(cos .sin ),(cos(),sin()),P P ααββ--,由余弦定理得2221212122()PP OP OP OP OP cos αβ=+-⋅+22[cos cos()][sin sin()]22cos()αβαβαβ⇒--+--=-+22(cos cos sin sin )22cos()αβαβαβ⇒--=-+:cos()cos cos sin sin .C αβαβαβαβ+⇒+=-证法二:利用两点间的距离公式.如图4-32(b )所示12(1,0),(cos ,sin ),(cos(),sin(),A P P αααβαβ++3(cos(),sin()),P ββ--由231;OAP OP P ∆≅∆得,213.AP PP =故2222(1cos())(0sin())[cos()cos ][sin()sin ],αβαββαβα-++-+=--+--即222222[1cos()]sin ()cos cos 2cos cos sin sin 2sin sin αβαββααββααβ-+++=+-+++化简得cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-(2)sin()[()][()]22cos cos ππαβαβαβ+=+-=+-cos()sin sin()22cos ππαβαβ=---sin sin cos cos αβαβ=+:sin()sin cos sin S cos αβαβαβαβ+⇒+=+ sin(sin cos cos sin (3)tan()cos()cos cos sin sin αβαβαβαβαβαβαβ+++==+-sin cos cos sin cos cos cos cos cos cos sin sin cos cos cos cos αβαβαβαβαβαβαβαβ+-tan tan :tan().1tan tan T αβαβαβαβ++⇒+=- 变式1 证明:(1):cos()cos cos sin sin ;C αβαβαβαβ--=+ (2):sin()sin cos sin S cos αβαβαβαβ--=- tan tan (3):tan().1tan tan T αβαβαβαβ---=+题型2 化简求值 思路提示三角函数的求值问题常见的题型有:给式求值、给值求值、给值求角等.(1)给式求值:给出某些式子的值,求其他式子的值.解此类问题,一般应先将所给式子变形,将其转化成所求函数式能使用的条件,或将所求函数式变形为可使用条件的形式.(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,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,解题的基本方法是:①将待求式用已知三角函数表示;②将已知条件转化而推出结论,其中“凑角法”是解此类问题的常用技巧,解题时首先要分析已知条件和结论中各种角之间的相互关系,并根据这些关系来选择公式.(3)给值求角:解此类问题的基本方法是:先求出“所求角”的某一三角函数值,再确定“所求角”的范围,最后借助三角函数图像、诱导公式求角. 一、化同角同函例 已知3cos()45x π+=则2sin 22sin ()1tan x xx -=-7.25A 12.25B 11.25C 18.25D 解析 解法一:化简所求式22sin 22sin 2sin cos 2sin sin 1tan 1cos x x x x xx x x--=--cos 2sin (cos sin )2sin cos .cos sin xx x x x x x x=-=-由3cos()45x π+=得3,225x x -=即cos sin 5x x -=两边平方得 2218cos sin 2sin cos ,25x x x x +-=即1812sin cos .25x x -= 所以72sin cos .25x x =故选A. 解法二:化简所求式2sin 22sin 2sin cos sin 21tan x xx x xx-==-27sin[2()]cos 2()12cos ().424425x x x ππππ=+-=-+=-+=故选A. 评注 解法一运用了由未知到已知,单方向的转化化归思想求解;解法二运用了化未知为已知,目标意识强烈的构造法求解,从复杂度来讲,一般情况下采用构造法较为简单. 变式1 若13cos(),cos(),55αβαβ+=-=则tan tan _______.αβ=变式2 若4cos 5α=-,α是第三象限角,则1tan2()1tan 2αα+=- 1.2A - 1.2B .2C .2D -变式3 (2012江西理4)若1tan 4tan θθ+=,则sin 2().θ= 1.5A 1.4B 1.3C 1.2D 二、建立已知角与未知角的联系(通过凑配角建立)将已知条件转化而推出结论,其中“凑角法”是解此类问题的常用技巧,解题时首先要分析已知条件和结论中各种角的相互关系,并根据这种关系来选择公式.常见的角的变换有:和、差角,辅助角,倍角,降幂,诱导等. 1.和、差角变换如α可变为()αββ+-;2α可变为()()αβαβ++-;2αβ-可变为()αβα-+ 例 若330,cos ,sin(),255παβπααβ<<<<=+=-则cos β的值为( ). .1A - .1B -或725 24.25C - 24.25D ±分析 建立未知角与已知角的联系,().βαβα=+-解析 解法一:cos cos[()]cos()cos sin()sin .βαβααβααβα=+-=+++因为3(,)22ππαβ+∈所以,则 4cos(),(0,),sin 0,52παβαα+=-∈>4sin 5,α=433424cos ()().555525β=-⨯+-⨯=-解法二:因为(,)2πβπ∈,所示cos (1,0).β∈-故选C.评注 利用和、差角公式来建立已知角与未知角的联系,常利用以下技巧:();();()()βαβαβααβαβαγβγ=+-=--+=-++等.解题时,要注意根据已知角的范围来确定未知角的范围,从而确定所求三角式的符号. 变式1已知sin ),(0,)2πααβαβ=-=∈则().β=.3B π .4C π .6D π变式2 若3335(,),(0,),cos(),sin()44445413πππππαβαβ∈∈-=+=,则 sin()______.αβ+=二、辅助角公式变换 例已知cos()sin 65παα-+=,则7sin()6πα+的值为( )..5A -.5B 4.5C - 4.5D分析 将已知式化简,找到与未知式的联系. 解析由题意,cos cossin sinsin 66ππααα++=3cos sin )2265πααα⇒+=+=,得4sin().65πα+= 所以74sin()sin[()]sin().6665πππαπαα+=++=-+=-故选C. 变式1设6sin14cos14,sin16cos16,,2b c α=+=+=则a,b,c 的大小关系为( ). <b<c <c<a <c<b <a<c变式2设sin15cos15,sin17cos17,b α=+=+则下列各式中正确的是( ).22.2a b A a b +<< 22.2a b B a b +<<5.12A π22.2a b C b a +<< 22.2a b D b a +<<3.倍角,降幂(次)变换例(2012大纲全国理7)已知α为第二象限角,sin cos αα+=则cos 2().α=.A .B - C D分析 利用同角三角函数的基本关系式及二倍角公式求解.解析 解法一:;因为sin cos αα+=所以21(sin cos )3αα+=得22sin cos 3αα=-,即2sin 23α=-.又因为α为第二象限角且sin cos 0αα+=>,则3(2,2)().24k k k Z ππαππ∈++∈所以32(4,4)().2k k k Z παπππ∈++∈故2α为第三象限角,cos 2α==.故选A.解法二:由α为第二象限角,得cos 0,sin 0αα<>,cos sin 0,αα-<且2(cos sin )12sin cos αααα-=-,又sin cos αα+=,则 21(sin cos )12sin cos 3αααα+=+=22sin cos 3αα⇒=-,得25(cos sin )3αα-=,所以cos sin 3αα-=-22cos2cos sin (cos sin )(cos sin )ααααααα=-=+-(==故选A. 变式1 若1sin()63πα-=则2cos()().3πα+= 7.9A - 1.3B - 1.3C 7.9D变式2设α为锐角,若4cos()65πα+=,则7sin(2)12πα+的值省为 .变式3已知312sin(2),sin 513αββ-==-且(,),(,0),22ππαπβ∈∈-求sin α值. 变式4若31sin ,(,),tan()522πααππβ=∈-=,则tan(2)().αβ-= 24.7A - 7.24B - 24.7C 7.24D 变式5已知1sin cos 2αα=+,且(0.)2πα∈,则cos 2_____.sin()4απα=-4.诱导变换例若(sin )3cos 2f x x =-,则(cos )().f x =.3cos 2A x - .3sin 2B x - .3cos 2C x + .3sin 2D x +分析 化同函(cos )(sin())f x f =以便利用已知条件. 解析 解法一:(cos )[sin()]3cos 2()3cos(2)3cos 2.22f x f x x x x πππ=+=-+=-+=+故选C.解法二:22(sin )3cos23(12sin )2sin 2f x x x x =-=--=+则2()22,[1,1]f x x x =+∈-故22(cos )2cos 22cos 13cos2 3.f x x x x =+=-+=+故选C.变式1α是第二象限角,4tan(2)3πα+=-,则tan _______.α= 变式2若5sin(),(0,)4132ππαα-=∈,则cos 2_____.cos()4απα=+最有效训练题1.已知函数()sin ,f x x x =设(),(),()763a fb fc f πππ===,则,,a b c 的大小关系为( ).<b<c B. c<a<b <a<c <c<a2.若1sin()34πα+=,则cos(2)().3πα-= 1.4B - 7.8C - 7.8D3.若1tan 2α=,则cos(2)().2πα+= 4.5A 4.5B - 1.2C 1.2D - 4.已知11tan(),tan 27αββ-==-,且,(0,)αβπ∈,则2().αβ-= .4A π 3.4B π- 5.,44C ππ 35.,,444D πππ-1.4A5.函数sin()(0)y x πϕϕ=+>的部分图像如图4-33所示,设P是图像的最高点,A,B是图像与x 轴的交点,则tan ().APB ∠=A.10 B.8 8.7C 4.7D6.函数sin 3cos 4x y x -=+的最大值是( ).1.2A -1226.15B -- 4.3C - 1226.15D -+ 7.已知tan()34πθ+=,则2sin 22cos ______.θθ-=8.已知,x y 满足1sin sin 31cos cos 5x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,则cos()______.x y += 9.23tan101________.(4cos 102)sin10+=- 10.已知113cos ,cos()714ααβ=-=,且02πβα<<<,则tan 2____,____.αβ== 11.已知函数2()2cos 3sin .2x f x x =- (1)求函数()f x 的最小正周期和值域; (2)若α是第二象限角,且1()33f πα-=,求cos 21cos 2sin 2ααα+-的值.12.已知三点3(3,0),(0,3),(cos ,sin ),(,).22A B C ππααα∈(1)若AC BC =,求角α;(2)若1AC BC ⋅=-,求22sin sin 21tan ααα++的值.。
《三角函数恒等变换》知识归纳与整理一、 基本公式1、必须掌握的基本公式(1) 两角和与差的三角函数 S S C C C βαβαβα =±)( 同名乘积的和与差S C C S S βαβαβα±=±)( 异名乘积的和与差T T T T T βαβαβα1)(±=±(2) 二倍角的三角函数 C S S ααα22=S C S C C 222222112ααααα-=-=-= 差点等于1T T T2212ααα-=(3) 半角的三角函数212C Sαα-±=212C C αα+±=C C Tααα+-±=112θθθθθs i n c o s1c o s 1s i n 2-=+=T2、理解记忆的其他公式 (1) 积化和差][21)()(C C C C βαβαβα-++= =S S βα][21)()-(C C βαβα+- ][21)()(S S C S βαβαβα-++= ][21)()(S S S C βαβαβα-+-=(2) 和差化积][222C S S S βαβαβα-+=+][222C S S S βαβαβα+-=-][222C C C C βαβαβα-+=+][222S S C C βαβαβα-+-=-(3) 万能公式(全部用正切来表示另外的三角函数称为万能公式)T T S 22212ααα+=T T C 222211ααα+-=T T T 22212ααα-=(4) 辅助角公式)s i n (c o s s i n22ϕ++=+x x b x a b a其中:ab=ϕtan常见的几种特殊辅助角公式:① )4sin(2cos sin π+=+x x x ② )3sin(2cos 3sin π+=+x x x③)6sin(2cos sin 3π+=+x x x ④ )4s i n (2c o s s i nπ-=-x x x⑤ )3s i n (2c o s 3s i nπ-=-x x x ⑥ )6s i n (2c o s s i n 3π-=-x x x二、 理解证明1、两个基本公式的证明①S S C C C βαβαβα-=+)(的证明方法:在单位圆内利用两点间的距离公式证明。
高中数学中的三角恒等变换常用恒等变换公式总结与应用技巧在高中数学中,三角函数是一个重要的概念,而三角恒等变换则是在解决三角函数方程和简化三角函数式子时经常用到的重要工具。
本文将总结常用的三角恒等变换公式,并介绍其应用技巧。
一、基本恒等变换公式1. 余弦函数的基本恒等变换(1) 余弦函数的平方形式:cos²θ + sin²θ = 1(2) 二倍角公式:cos2θ = cos²θ - sin²θ(3) 余弦函数的和差角公式:cos(θ ± φ) = cosθcosφ - sinθsinφ2. 正弦函数的基本恒等变换(1) 正弦函数的平方形式:sin²θ + cos²θ = 1(2) 二倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθ(3) 正弦函数的和差角公式:sin(θ ± φ) = sinθcosφ ± cosθsinφ3. 正切函数的基本恒等变换(1) 正切函数的平方形式:tan²θ + 1 = sec²θ1 + cot²θ = cosec²θ(2) 二倍角公式:tan2θ = (2tanθ)/(1 - tan²θ)二、常用恒等变换公式1. 互余公式:sin(π/2 - θ) = cosθcos(π/2 - θ) = sinθtan(π/2 - θ) = cotθ2. 余角公式:sin(π - θ) = sinθcos(π - θ) = -cosθtan(π - θ) = -tanθ3. 倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos²θ - sin²θtan2θ = (2tanθ)/(1 - tan²θ)4. 积化和差公式:sinθsinφ = (1/2)[cos(θ - φ) - cos(θ + φ)]cosθcosφ = (1/2)[cos(θ - φ) + cos(θ + φ)]sinθcosφ = (1/2)[sin(θ + φ) + sin(θ - φ)]三、恒等变换的应用技巧1. 解三角函数方程:利用恒等变换可以将复杂的三角函数方程转化为简单的等式,从而更容易求解。
高一数学上期三角函数恒等变换知识归纳与整理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《三角函数恒等变换》知识归纳与整理一、 基本公式1、必须掌握的基本公式(1) 两角和与差的三角函数 S S C C C βαβαβαμ=±)( 同名乘积的和与差S C C S S βαβαβα±=±)( 异名乘积的和与差T T T T T βαβαβαμ1)(±=±(2) 二倍角的三角函数 C S S ααα22=S C S C C 222222112ααααα-=-=-= 差点等于1T T T2212ααα-=(3) 半角的三角函数212C S αα-±=212C C αα+±=C C Tααα+-±=112θθθθθsin cos 1cos 1sin 2-=+=T2、理解记忆的其他公式 (1) 积化和差][21)()(C C C C βαβαβα-++==S S βα][21)()-(C C βαβα+- ][21)()(S S C S βαβαβα-++= ][21)()(S S S C βαβαβα-+-=同名相乘用余弦; 异名相乘(2) 和差化积][222C S S S βαβαβα-+=+][222C S S S βαβαβα+-=- ][222C C C C βαβαβα-+=+][222S S C C βαβαβα-+-=-(3) 万能公式(全部用正切来表示另外的三角函数称为万能公式)T T S 22212ααα+=T T C 222211ααα+-=T T T 22212ααα-=(4) 辅助角公式)sin(cos sin 22ϕ++=+x x b x a b a其中:ab =ϕtan常见的几种特殊辅助角公式:① )4sin(2cos sin π+=+x x x ② )3sin(2cos 3sin π+=+x x x③)6sin(2cos sin 3π+=+x x x④ )4sin(2cos sin π-=-x x x⑤ )3sin(2cos 3sin π-=-x x x⑥ )6sin(2cos sin 3π-=-x x x正弦加减得异名; 余弦加减二、 理解证明1、两个基本公式的证明①S S C C C βαβαβα-=+)(的证明方法:在单位圆内利用两点间的距离公式证明。
计算繁杂。
在化简中注意使用“1cos sin 22=+αα”②S S C C C βαβαβα+=-)(的证明方法:在单位圆内利用向量的数量积证明。
计算简便。
运用向量数量积与两向量的夹角关系来证明。
或者:在单位圆内利用三角函数线证明。
构图较难。
利用三角函数线的加减、平移来代换。
2、由两角和向差的演变方法:用β-代替β,代入两角和的公式即可推导出两角的差公式。
3、由余弦向正弦的演变方法:用诱导公式把余弦转化为正弦:)sin()])2([cos βαβαπ+=--,展开即可推导出正弦的两角的和公式。
4、由正弦和余弦推导正切方法:利用:)tan()cos()sin(βαβαβα±=±±可以推导出正切的两角和与差有的公式。
5、由两角和推导二倍角方法:把βα+换成αα+代入两角和的公式,即可得到二倍角的三角函数公式。
6、由余弦的二倍角推导半角方法:由余弦的二倍角公式:S C S C C 222222112ααααα-=-=-=,把α2换成α,即α换成2α,通过移项,整理,开方即得正弦、余弦的半角公式。
然后正弦除以余弦就可以得到正切的半角公式。
另外:关于正切的另一个半角公式:θθθθθsin cos 1cos 1sin 2-=+=T可以通过:2cos2sin 2tanθθθ=来理解。
特别体会其演变过程中的转化思想:分子、分母同时乘一个式子,向二倍角靠拢!然后再利用二倍角化简。
7、由两角的和与差推导积化和差方法:整体思考法:两角的和与差的和差必然会相互抵清一些项。
相加会抵消尾项,相减会抵消首项。
这与完全平方的和与差的加减类似。
)()(22b a b a -++会抵消中间项,剩下首尾项的2倍;而)()(22b a b a -+-会抵消首尾项,剩下中间项的2倍。
8、由两角的和与差推导和差化积方法:对于两角和差的和与差来说,化成积并不难。
利用展开相抵原则即可得到。
关键是角度的转换问题。
只有一个角无法展开。
因此引入了一个合新的角度变换方法:把单角:α和β转换成两角的和与差:22βαβαα-++=,22βαβαβ--+=。
于时可以利用和差展开相抵原则得到和差化积的目的。
9、万能公式的理解方法:利用二倍角公式转换:2cos2sin2sin ααα=,然后把分母“1”巧妙利用。
12cos2sin2sin ααα=,这种思路在三角函数的转化中应用非常广泛。
值得高度关注。
222cos2sin212cos2sin2sin cossin22ααααααα+==,然后上下再同时除以2cos2α即得。
同样利用二倍角公式转化余弦:22cos sincos 22ααα-==122sin cos22αα-再巧妙利用“1”的转化:2222cos sin sincos2222αααα+-,上下同时除以2cos 2α即得。
对于正切的万能公式,直接利用二倍角公式即得。
10、 辅助角公式的理解方法:辅助角公式实际上是两角和与差的逆运算。
只是通过一些转换化成:αββαsin cos cos sin ±的形式而已。
对于x b x a cos sin +来说:要通过换元法来转换,这种换元法叫三角换元法(以前的换元法叫代数换元法)。
三角换元法是一种非常巧妙的换元方法,利用它能把两个毫不相干的变量联系起来,从而得到简化式子的作用。
分析思考过程如下:若直接换元:令cos a =ϕ,则怎样用三角函数式表示b呢?无法完成换元过程,因此:x b x a cos sin +化不成αββαsin cos cos sin ±的形式。
若提公因式呢!假如公因式为ab ,则得:)cos 1sin 1(cos sin x a x b ab x b x a +=+,此时令b1cos =ϕ,也无法用三角函数表示出a1,因而化不成:αββαsin cos cos sin ±的形式。
所以公因式必然与a 、b 同时有联系。
考虑到三角函数的产生环境,我们不妨将常数a 、b 放到直角三角形中来思考:若a 、b 分别是直角三角形的两直角边,得斜边为:b a22+。
这个常数b a22+显然与a 、b 都有关系。
假如公因式是b a22+,则x b x a cos sin +化为:)cos sin (cos sin 222222x bx ax b x a ba ba b a++++=+此时令ϕcos 22=+ba a(此时在直角三角形中,a 为邻边,b a 22+为斜边) 所以:ϕsin 22=+ba b(此时在直角三角形中,b 为对边,b a22+为斜边)于是x b x a cos sin +化为:)cos sin sin (cos cos sin 22x x x b x a b a ϕϕ++=+ 根据两角和的正弦公式得:)cos sin sin (cos cos sin 22x x x b x a b aϕϕ++=+=)sin(22ϕ++x b a在直角三角形中:ab=ϕtan (对边:邻边) 当然:若令ϕsin 22=+baa,则ϕcos 22=+ba b则于是x b x a cos sin +化为:)cos cos sin (sin cos sin 22x x x b x a b aϕϕ++=+=)(cos 22ϕ-+x b a所以:x b x a cos sin +=)(cos 22ϕ-+x b a=)(cos 22x b a-+ϕ此时:ba=ϕtan (对边:邻边) 在此推导过程中,千万注意:两种演变中的ϕ是不同的(实质上这两个ϕ角互余)。
不然就会产生以下错觉:)cos()sin(ϕϕ-=+x x 。
如果注意到两个ϕ角互余,那么就会得到:)]2(cos[)sin(ϕπϕ--=+x x下面来分析这个结论:)]2(cos[)sin(ϕπϕ--=+x x右边=])(2cos[)]}(2[cos{]2)cos[()]2(cos[ϕπϕππϕϕπ+-=+--=-+=--x x x x 由诱导公式得:=+=+-)sin(])(2cos[ϕϕπx x 左边所以结论成立。
三、 实际运用1、给角求值:告诉已知角度,求出它的一些倍角、半角等的值。
(1)求︒15sin 、︒cos15的值方法1:直接用半角公式可求得:︒15sin =2232423243222312cos301-=-=-=-=︒- =426221322)13(2-=-=- ︒cos15=2232423243222312cos301+=+=+=+=︒+ =426221322)13(2+=+=+ 方法2:由两角的差求得:︒︒-︒︒=︒-︒=︒30sin 45cos cos30sin45)30sin(4515sin=426424621222322-=-=⨯-⨯ 同理可得:︒︒+︒︒=︒-︒=︒30sin 45sin 30cos 45cos )30(45cos 15cos =426424621222322+=+=⨯+⨯ 方法3:用60°与45°的差角求得︒︒-︒︒=︒-︒=︒45sin 60cos cos45sin60)45sin(6015sin=426424622212223-=-=⨯-⨯ 同理可得:︒︒+︒︒=︒-︒=︒45sin 60sin 54cos 06cos )45(60cos 15cos=426464222232221+=+=⨯+⨯方法4:利用直角三角形作图计算如图:直角三角形ABC 中,∠A=30°,∠C=90°。
延长CA 到D ,使AD=AB 。
则易知:∠D=15°设BC=1,则AB=2,AC=3; CD=2+3 ∴)(3242134811115sin )32(222+=+=+=+==︒+CDBC BCDBBC=426261)13(21211)3(2-=+=+⨯=⨯+ 同理可求得cos15°)(3242323483213215cos )32(222++=++=++=+==︒+CDBC CDDBCD=4264)32()26(2632+=+⨯-=++ 方法5:利用诱导公式和倍角公式求解:利用诱导公式我们知道:150cos °的值,然后利用倍角公式可求得75cos °的值,再利用诱导公式就可以求出sin15°的值。