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
;
③
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
围
③
sincostan1
tan
sincostan14p
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
++
或
33
2()
2kkp
ppæö
++Î
ç÷
èøZ
.
若3
2()
2kkp
p
++ÎZ
,代入得sincos2sin1
+
,即
2131
sin,sin()sin22cos22sin1
222kp
pæö
+++
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22kp
,则
2()kkp
+ÎZ
.从而1
sin()sin(2)sin
2kp
+
.
[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
pæö
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