两角和与差与二倍角公式讲义,例题含答案
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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。
1两角和与差及二倍角公式一、【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。
sin 2α= ;cos 2α= = = 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sin cos y a x b x =+=22sin()a b x ϕ++,(其中,a b 不能同时为0)证明:222222(sin cos )sin cos a b a b x x a ba by x x ++++=+=22(cos sin sin cos )a b x x ϕϕ=++ 22sin()a b x ϕ=++其中,22cos a a bϕ=+,22sin b a bϕ=+,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 =+=22sin()a b x ϕ++,(其中,a b 不能同时为0)21、求值:(1)15cos(2) 20802080sin sin cos cos +(3)1013010130sin sin cos cos +(4)cos105 ° (5)sin75°(6) 15cos 15sin (7) 75sin 212-(8)8sin8cos 22ππ-(9)cos75°cos105°+sin75°sin105°(10)29912991sinsincoscos-(11)sin72cos42cos72sin42︒︒-︒︒(12)5.22tan15.22tan22-342. (1)已知sin θ=1715 ,且θ为第二象限角,求cos (θ-3)的值.(2)已知sin (30°+α)=53,60°<α<150°,求cos α. 3. 化简(1)cos (36°+α)cos (α-54°)+sin (36°+α)sin (α-54°).(2)cos (A +B )cosB +sin (A +B )sinB .54. 已知32=αsin ,⎪⎭⎫⎝⎛∈ππα,2,53-=βcos ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∈23ππβ,,求)cos(βα+ 的值.5. 已知α,β都是锐角,31=αcos ,51-=+)cos(βα,求βcos 的值6、(1)已知3sin 5α=-,α是第四象限角,求sin()4πα-的值。
1.两角和与差的三角函数βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=。
2.二倍角公式 αααcos sin 22sin =;2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-22tan tan 21tan ααα=-。
3.三角函数式的化简常用方法: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(1)降幂公式ααα2sin 21cos sin =;22cos 1sin 2αα-=;22cos 1cos 2αα+=。
(2)辅助角公式()22sin cos sin a x b x a b x ϕ+=+⋅+,2222sin cos b a a ba bϕϕ==++其中,。
4.三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()ααββ=+-,2()()ααβαβ=++-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5.三角等式的证明(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。
第20讲 简单的三角恒等变换激活思维1. (人A 必一P219例4(1))sin72°cos42°-cos72°sin42°= 12 . 解析: sin72°cos42°-cos72°sin42°=sin(72°-42°)=sin30°=12.2. (人A 必一P217练习3)已知cos α=-35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α等于( D )A. -210 B. 7210 C. -71010D. 210解析: 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,cos α=-35,所以sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=45,因此cos⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos π4cos α+sin αsin π4=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45×22=210. 3. (人A 必一P220练习5)设sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,且β是第三象限角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+5π4= 10 .解析: 由sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,得sin[(α-β)-α]=-sin β=35,sin β=-35.因为β是第三象限角,所以cos β=-1-sin 2β=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+5π4=sin βcos 5π4+cos βsin 5π4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=7210.4. (人A 必一P223练习3改编)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( A )A. 17 B. 7 C. -17D. -7解析: 由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,得tan α=-34,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+11-tan α=17.5. (人A 必一P223练习5改编)(多选)下列各式的值为22的是( BD ) A. sin π12cos π12B. cos 2π8-sin 2π8C.tan π81-tan 2π8D. 2cos 222.5°-1解析: 对于A ,sin π12cos π12=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12=12sin π6=14,不符合题意;对于B ,cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22,符合题意;对于C ,tan π81-tan 2π8=12tan⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8=12tan π4=12,不符合题意;对于D,2cos 222.5°-1=cos45°=22,符合题意.基础回归1. 两角和、差公式(1) C (α∓β):cos(α∓β)= cos αcos β±sin αsin β ; (2) S (α±β):sin(α±β)= sin αcos β±cos αsin β ; (3) T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2. 二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin2α= 2sin αcos α ;cos2α= cos 2α-sin 2α = 2cos 2α-1 = 1-2sin 2α ; tan2α=2tan α1-tan 2α.3. 辅助角公式函数y =a sin x +b cos x 可化为y =A sin(ωx +φ)的形式, a sin x +b cos xtan φ=ba .4. 常用结论(1) tan α±tan β= tan(α±β)(1∓tan αtan β) ;(2) 降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2; (3) 1+sin2α=(sin α+cos α)2,1-sin2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4. 第1课时 两角和与差的三角函数、二倍角公式举题说法和、差、倍角公式的直接应用例1 (1) tan18°+tan12°+33tan18°tan12°等于( D ) A. 3 B. 2 C. 22D. 33解析: 因为tan30°=tan(18°+12°)=tan18°+tan12°1-tan18°tan12°=33,所以tan18°+tan12°=33(1-tan18°tan12°),所以原式=33.(2) (2022·湛江一模)已知cos α=45,0<α<π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( B )A. 210 B. 7210 C. -210D. -7210解析: 由cos α=45,0<α<π2,得sin α=35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=22sin α+22cos α=22×35+22×45=7210.解这类给值求值问题的关键是先分清S (α±β),C (α±β),T (α±β)的展开式中所需要的条件,结合题设,明确谁是已知的,谁是待求的.此类题的解题方法可总结为“对照公式,缺什么求什么”.1. (2022·岳阳三模)1-2cos 267.5°等于( D ) A. -12 B. -22 C. -32D. 22解析: 由余弦的倍角公式可得1-2cos 267.5°=-cos(2×67.5°)=-cos135°=22.2. (2022·扬州模拟)1-tan75°1+tan75°= -3 .解析: 1-tan75°1+tan75°=tan45°-tan75°1+tan45°tan75°=-tan(75°-45°)=-tan30°=-33.3. (2022·海南模拟)若sin α=55,则cos(π-2α)等于( A ) A. -35 B. -25 C. 25D. 35解析: cos(π-2α)=-cos2α=2sin 2α-1=-35.4. 若tan α=-23,tan β=13,则sin(2α+2β)等于( C ) A. -7130130 B. 11130130C. -3365D. 9130解析: 由tan α=-23,知sin α=-213,cos α=313或sin α=213,cos α=-313,则sin2α=2sin αcos α=-2×213×313=-1213,cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±2132=513.由tan β=13,知sin β=110,cos β=310或sin β=-110,cos β=-310,则sin2β=2sin βcos β=2×110×310=35,cos2β=1-2sin 2β=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±1102=45,则sin(2α+2β)=sin2αcos2β+cos2αsin2β=-1213×45+513×35=-3365.拆、配角问题例2 (1) (2022·烟台期末)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1010,则cos α的值为5 .解析: 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以π4<α+π4<3π4.又因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1010,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=31010,所以cos α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin π4=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫1010+31010=255. (2) 已知α为锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则sin α等于( B )A. 43+310 B. 43-310 C.33+410D. 33-410解析: 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35(α为锐角),所以α+π6为锐角,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π6=45×32-35×12=43-310.1. 解决三角函数求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.(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,然后应用诱导公式把“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.1. (2022·济南模拟)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-32,则sin2α的值为( A ) A. 12 B. -12 C. 32D. -32解析: 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-32,所以sin2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-322-1=12.2. (2022·株洲一模)已知θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=55,则tan θ等于( C )A. 2B. 12 C. 3D. 13解析: 因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则-π4<θ-π4<π4,故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=255,所以sin θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+π4=22⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=31010,故cos θ=1-sin 2θ=1010,因此tan θ=sin θcos θ=3.3. 已知α,β为锐角,且cos (α+β)=1213,cos (2α+β)=35,那么cos α= 5665 . 解析: 因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π),2α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π2.又cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,所以sin(α+β)=513,sin(2α+β)=45,所以cos α=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β)=35×1213+45×513=5665.4. (2022·淄博期末)cos10°2sin10°-2cos 10°等于( A ) A. 32 B. 2 C. 3D. 2解析: cos10°2sin10°-2cos10°=cos10°-4sin10°cos10°2sin10°=cos10°-2sin20°2sin10°=cos10°-2sin (30°-10°)2sin10°=cos10°-(cos10°-3sin10°)2sin10°=32.随堂内化1. (2022·潮州期末)已知cos x =13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x 等于( A )A. -79 B. 79 C. -89D. 89解析: sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos2x =2cos 2x -1=2×19-1=-79.2. (2022·惠州三模)已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,63是角α的终边与单位圆的交点,则sin2α等于( C )A. 13 B. -13 C. -223D. 63解析: 由题知,由任意角三角函数的定义可得sin α=63,cos α=-33,所以sin2α=2sin αcos α=2×63×⎝ ⎛⎭⎪⎫-33=-223.3. (2022·衡阳一模)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=33,则cos2α等于( D )A. -79 B. -13 C. 13D. 79解析: 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=33,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫332=13,即sin α=13,从而得cos2α=1-2sin 2α=79.4. 已知sin β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin(α+β)=cos α,则tan(α+β)= -2 .解析: 因为sin β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos β=-45.由sin(α+β)=cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45cos(α+β)+35sin(α+β),得25sin(α+β)=-45cos(α+β),所以tan(α+β)=-2.5. 计算:3cos15°-4sin 215°cos15°解析:3cos15°-4sin 215°cos15°=3cos15°-2sin15°·2sin15°·cos15°=3cos15°-2sin15°sin30°=3cos15°-sin15°=2cos(15°+30°)= 2.练案❶ 趁热打铁,事半功倍. 请老师布置同学们及时完成《配套精练》. 练案❷ 1. 补不足、提能力,老师可增加训练《抓分题·高考夯基固本天天练》(分基础和提高两个版本)对应内容,成书可向当地发行咨询购买.2. 为提高高考答卷速度及综合应考能力,老师可适时安排《一年好卷》或《抓分卷·高考保分增效天天练》,成书可向当地发行咨询购买.。
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。
和角差公式与二倍角公式1. 两角和与差的三角比公式(1)cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-,cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+(2)sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+,sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-(3)tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-,tan tan tan()1tan tan αβαβαβ--=+ 【注】①公式成立的条件:公式(1)、(2)中,αβ为任意角,公式(3)中,αβ和αβ±的值都不能为,2k k Z ππ+∈②公式的正用、逆用与变形用:如公式(3)的变形:tan tan tan()(1tan tan )αβαβαβ+=+-tan tan tan()(1tan tan )αβαβαβ-=-+2 二倍角公式222sin 22sin cos ,cos 2cos sin 2cos 1ααααααα==-=-212sin α=-22tan tan 21tan ααα=-(其中,2αα均不为,2k k Z ππ+∈) 【注】(1)广义理解二倍角,如4α的二倍角是2α,2αβ+的二倍角为αβ+,42πα+的二倍角是2πα+(2)二倍角公式的正用、逆用和变形用,如余弦二倍角公式的变形 221cos 21cos 2cos,sin 22αααα+-==典型例题例1 利用两角和的余弦公式求cos105的值例2 若,(0,)2παβ∈,且44sin ,cos 55αβ==,求αβ+例3 已知31sin 2,tan 57αβ==-,其中,044ππαβπ-<<<< 求:(1)sin(2)αβ-的值 (2)2αβ-的值例4 已知tan θ与tan()4πθ-是方程20x px q ++=的两根,且有3tan 2tan()4πθθ=-,求p ,q 的值例5 在ABC ∆中,化简:tantan tan tan tan tan 222222A B B C C A •+•+•例6 已知sin x =sin 2()4x π-的值例7 若32ππθ<<例8已知tan θ=22cos sin 12sin()4θθπθ--+例9 已知21sin(),cos()2329αββα-=-=,且,022ππαπβ<<<<,求cos()αβ+例10 求证:8821cos sin cos 2(1sin 2)2θθθθ-=-。
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
证明:
)sin cos x x y x x +
=+=
sin sin cos )x x ϕϕ+
)x ϕ+
其中,
cos ϕ=
sin ϕ=
,tan b
a
ϕ=
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,tan
12
4
π
π
==
(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 αβ
αβαβ
++=-→tan()tan tan tan()tan tan αβαβαβαβ+=+++
tan tan tan()1tan tan αβ
αβαβ
--=
+→tan()tan tan tan()tan tan αβαβαβαβ-=---
如:tan 95tan 353tan 95tan 35--= 。
tan 70tan 503tan 70tan 50+-= 。
(5)角的变换(拆角与配角技巧)
22
α
α=⋅
, ()ααββ=+-, ()αββα=--, 1[()()]2
ααβαβ=
++-,
()4
4
ααπ
π
=+
-
,
()4
24π
π
π
αα+=
--,1
[()()]2
βαβαβ=+--,
(6)二倍角公式的逆用及常见变形
二倍角的正用、逆用、变形应用是公式的三种主要使用方法,特别是二倍角的余弦公式,它在求值、化简、证明中有广泛的应用,解题时应根据不同的需要,灵活选取。
①sin 2sin
cos
22α
α
α=;②2
2
2
2
cos cos sin 12sin 2cos 12222α
α
α
α
α=-=-=-
③2
2tan
2tan 1tan 2
ααα=
-;④21sin 2(sin cos )ααα±=±;⑤22(sin cos )(sin cos )2αααα++-= 5.三角函数式的化简
(1)化简方法:①直接应用公式进行降次、消项;②化切为弦,异名化同名,异角化同角;③ 三
角公式的逆用等。
④降幂或升幂
(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。
6.三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,关键也在于“变角”,把所求角用含已知角的
式子表示,由所得的函数值结合所求角的范围或函数的单调性求得角。
7.三角等式的证明
(1)三角恒等式的证明
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、转换命题等方法,使等式两端化“异”为“同”; (2)三角条件等式的证明
通过观察,发现已知条件和待证等式间的关系。
若从结论开始,通过变形,将已知表达式代入得出结论,采用代入法;若从条件开始,化简条件,将其代入要证表达式中,通过约分抵消等消去某些项,从而得出结论,采用消参法;若这两种方法都证不出来,可采用分析法进行证明。
三.【例题精讲】 考点一、给角求值
例1. 求值:
cos 20cos103sin10tan 70
2cos 40sin 20
+-
例 2.求值:2
[2sin50
sin10(13tan10)]2sin 80++⋅
【反思归纳】对于给角求值问题,往往所给角都是非特殊角,解决这类问题的基本思路有: ①化为特殊角的三角函数值 ②化为正负相消的项,消去求值
③化分子、分母使之出现公约数进行约分而求值。
考点二、给值求值
例3.已知tan 222
απθπ=-<<,求
2
2cos sin 1
2
)
4
θ
θπ
θ--+的值.
例4.已知3335
0,cos(),sin()4
445413
π
π
ππβααβ<<
<<
-=+=,求sin()αβ+的值
考点三、给值求角
例5.已知tan()1
1
,tan 27
αββ-=
=-,且,(0,)αβπ∈,求2αβ-的值.
考点四、三角函数式的化简与证明
例6.已知()1cos sin 1cos sin 1sin cos 1sin cos f x x x
x x x x
x x
=
+---+
---+,且2,2
x k k Z ππ
≠+
∈
(1) 化简()f x
(2) 是否存在x ,使tan
()2
x f x ⋅与
2
1tan 2sin x
x
+相等?若存在,求出x ;若不存在,说明理由。
例7.已知5sin 3sin(2)ααβ=-,求证:tan()4tan 0αββ-+=
【练习】
1. 已知tan 2α=,则
2sin 2cos 21cos αα
α
-=+
2. 求值:tan 20tan 60tan 60tan10tan10tan 20++=
3. 在ABC ∆中,已知3
cos(
)4
5
A π
+=
,则cos2A 的值为
4. (08年高考山东卷改编)已知43cos()sin 6
π
αα-
+=
,则7sin()6
π
α+=
5. (07年高考江苏卷)若13
cos(),cos()55
αβαβ+=
-=,则tan tan αβ⋅=
6. (08年江苏卷)如图,在平面直角坐标第xOy 中,以Ox 轴为始边
作两个锐角αβ、,它们的终边分别与单位圆相交于A 、B 两点,已
知A 、B 225
,
, (1)求tan()αβ+的值; (2)求2αβ+的值
7. 已知αβ、为锐角,向量(cos ,sin )a αα=,(cos ,sin )b ββ=,11(,)22
c =-.
(1) 若231
,24
a b a c -⋅=
⋅=
,求角2βα-的值; (2) 若a b c =+,求tan α的值.
8. 若147cos ,cos()1751ααβ=
+=-,且αβ、都是锐角,求1cos 3
β= 9. (2010淮安调研,16)已知(cos ,sin )a αα=,(cos ,sin )b ββ=. (1) 若6
π
αβ-=,求a b ⋅的值.
(2) 若4,58
a b π
α⋅==,求tan()αβ+的值. (3)。