高考数学复习:三角函数恒等变换求值

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知识点一.两角和与差的正余弦与正切

①sin()sincoscossin

±±

②cos()coscossinsin

±

③tantan

tan()

1tantan



±

±

;

知识点二.二倍角公式

①sin22sincos

②2222

cos2cossin2cos112sin

;

22tan

tan2

1tan



;

补充:2倍角公式变形(扩角降幂)

221cos21cos2

sincos

22

+

;;知识点三.辅助角公式

)sin(cossin22



+++baba

(其中

ab

baa

bab

+

+

tancossin

2222,,

).

【常见式子变形】

①222

1cos22cos1cos22sin1sin2(sincos)

+±±;;

②sincoscoscoscos

22pp

æöæö

Þ

ç÷ç÷

èøèø

,具体是选

2p

还是

2p

要看题目给出的范

sincostan1

tan

sincostan14p



æö

Þ+

ç÷

++

èø

1高考数学复习:三角函数恒等变换求值

2023新高考二卷T7:配完全平方公式

1.已知

为锐角,15

cos

4+

,则sin

2

).

A.35

8

B.15

8+

C.35

4

D.15

4+

【答案】D

【分析】根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.

【详解】因为215

cos12sin

24

+

,而

为锐角,

解得:sin

2

2

51

3551

8164



.

2023·新高考I卷T8——和差公式+二倍角公式

2.已知11

sin,cossin

36



,则

cos22

+

).

A.7

9B.1

9C.1

9

D.79

【答案】B

【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出sin()

+

,再利用二倍角的余弦公式计算作答.

【详解】因为1

sin()sincoscossin

3



,而1

cossin

6

,因此1

sincos

2

,

则2

sin()sincoscossin

3

++

所以2221

cos(22)cos2()12sin()12()

39

+++´

.

2022·新高考II卷T6——和差公式

3.若sin()cos()22cossin

4p

æö

++++

ç÷

èø,则(

A.

tan1



B.

tan1

+

C.

tan1



D.

tan1

+

【答案】C

【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.

【详解】[方法一]:直接法

由已知得:

sincoscossincoscossinsin2cossinsin

++

,

2即:sincoscossincoscossinsin0

++

即:

sincos0

+

所以

tan1



故选:C

[方法二]:特殊值排除法

解法一:设β=0则sinα +cosα =0

,取

=

2p

,排除A, B;

再取α=0则sinβ +cosβ= 2sinβ,取

β=

4p

,排除D;选C.

[方法三]:三角恒等变换

sin()cos()2sin=2sin[]

44

2sincos2cossin22cossin

444pp



ppp

+++++++

++++()()

()()()

所以2sincos2cossin

44pp



++()()

sincoscossin=0

44pp



++()()

即sin=0

4p



+()

22

sin=sincoscossin=sincos=0

44422ppp



\+++()()()()()

sin=cos

\()()即tan()=-1,

2018全国II卷(理)T15——一题多解

4.已知sincos1

+

,cossin0

+

,则

sin

+

【答案】1

2

【分析】方法一:将两式平方相加即可解出.

【详解】[方法一]:【最优解】

两式两边平方相加得22sin()1

++

,1

in()s

2

+

[方法二]: 利用方程思想直接解出

sin1cos,cossin



,两式两边平方相加得1

cos

2

,则1

sin2

又3

cos

2

3

sin

2

ì



ïï

í

ï

ï

î或3

cos

23

sin

2

ì

ï

ï

í

ï



ï

î,所以1

in()s

2

+

[方法三]: 诱导公式+二倍角公式

由cossin0

+

,可得3

sincossin

2p

æö

+

ç÷

èø,则3

2

2kp

p

++

33

2()

2kkp

ppæö

++Î

ç÷

èøZ

若3

2()

2kkp

p

++ÎZ

,代入得sincos2sin1

+

,即

2131

sin,sin()sin22cos22sin1

222kp

pæö

+++

ç÷

èø.

若2()

2kkp

p

ÎZ

,代入得sincos0

+

,与题设矛盾.

综上所述,1

in()s

2

+

[方法四]:平方关系+诱导公式

由2222

cossin(1sin)(cos)22sin1

++

,得1

sin

2

又sin1cos

tantantan

cossin22



æö



ç÷

èø

,()

2kk

p

ÎZ

,即22kp



,则

2()kkp

+ÎZ

.从而1

sin()sin(2)sin

2kp

+

[方法五]:和差化积公式的应用

由已知得1

(sincos)(cossin)(sin2sin2)cos()

2

++++

sin()cos()cos()0

++

,则cos()0



或sin()1

+

若cos()0



,则()

2kkp

p

+ÎZ

,即()

2kkp

p

++ÎZ

当k为偶数时,sincos

,由sincos1

+

得1

sincos

2

,又

23

cossin0,cossinsin

4

+

,所以131

sin()sincoscossin

442

++

当k为奇数时,sincos



,得sincos0

+

,这与已知矛盾.

若sin()1

+

,则2()

2kkp

p

+ÎZ

.则sinsin2cos

2kp

pæö



ç÷

èø,得sincos0

+

这与已知矛盾.

综上所述,1

in()s

2

+

【整体点评】方法一:结合两角和的正弦公式,将两式两边平方相加解出,是该题的最优解;

方法二:通过平方关系利用方程思想直接求出四个三角函数值,进而解出;

方法三:利用诱导公式寻求角度之间的关系,从而解出;

方法四:基本原理同方法三,只是寻找角度关系的方式不同;方法五:将两式相乘,利用和差化积公式找出角度关系,再一一验证即可解出,该法稍显麻烦.

4