两角和差公式
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两角和差化积公式两角和差化积公式是代数学中的重要公式之一,用于将两个角的和或差转化为积的形式。
这个公式在解决三角函数的计算问题中非常有用,能够简化计算过程,提高计算效率。
我们来看两角和差化积公式的表达形式。
对于两个角A和B,其和与差可以表示为:1. 两角和的公式:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinBcos(A + B) = cosAcosB - sinAsinBtan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanAtanB)2. 两角差的公式:sin(A - B) = sinAcosB - cosAsinBcos(A - B) = cosAcosB + sinAsinBtan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanAtanB)这些公式可以帮助我们在计算中快速将角度和差转化为积的形式,从而简化计算过程。
接下来,我们通过几个实际问题来说明两角和差化积公式的应用。
问题一:已知sinA = 3/5,sinB = 4/5,求sin(A + B)和sin(A - B)的值。
解析:根据两角和的公式,我们可以得到:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinB= (3/5)(4/5) + (4/5)(3/5)= 12/25 + 12/25= 24/25sin(A - B) = sinAcosB - cosAsinB= (3/5)(4/5) - (4/5)(3/5)= 12/25 - 12/25= 0所以,sin(A + B) = 24/25,sin(A - B) = 0。
问题二:已知tanA = 1/3,tanB = 2/5,求tan(A + B)和tan(A - B)的值。
解析:根据两角和的公式,我们可以得到:tan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanAtanB)= (1/3 + 2/5) / (1 - (1/3)(2/5))= (5/15 + 6/15) / (1 - 2/15)= 11/15 / (13/15)= 11/13tan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanAtanB)= (1/3 - 2/5) / (1 + (1/3)(2/5))= (5/15 - 6/15) / (1 + 2/15)= -1/15 / (17/15)= -1/17所以,tan(A + B) = 11/13,tan(A - B) = -1/17。
1高中数学-必修二6.2.1两角和/差的三角比公式-知识点1、熟记两角和与差的余弦、正弦、正切公式.2、题型:给角求值。
要点:①把非特殊角转化为特殊角的和或差,然后正用公式求值,比如sin75°=sin(45°+30°)=426+;sin15°=cos(45°-30°)= 426-;②利用诱导公式,构造两角和或差的三角比公式的结构形式,然后逆用公式求值,比如sin460°×sin(-160°)+cos560°×cos(-280°)。
3、题型:给值求值。
例如:已知tan α=1/2,sin(α+β)=-2/10,其中,α,β∈(0,π),求cos β的值。
要点:①把所求角分解成两个已知角的和或差,常见角的变换有:2α+β=(α+β)+α;2α-β=(α-β)+α;2βα+=(2βα-)-(βα-2);2βα-=(2βα+)-(βα+2);(απ+4)+(βπ+4)=2π+(βα+);(απ+4)+(βπ-4)=2π+(βα-)。
②在求三角比的时候,经常要对角的范围进行压缩。
比如这道题,由α,β的范围得α+β∈(0,2π),但sin(α+β)<0,则α+β∈(π,2π),又tan α>0,所以α∈(0,π/2),所以α+β∈(π,3π/2)。
4、题型:给值求角。
例如:已知α,β均为锐角,且cos α=25/5,cos β= 10/10,求α-β的值。
要点与给值求值题型相同(分解所求角和压缩角的范围)。
2 5、两角和与差的正切公式的变形:①tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);tan αtan β=1-β)+tan(αtan β+tan α;②tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β); tan αtan β=β)-tan(αtan β-tan α-1。
§4.3 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 考试要求 1.会推导两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用. 知识梳理1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式(1)公式C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β; (2)公式C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(3)公式S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β;(4)公式S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β;(5)公式T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β; (6)公式T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β. 2.辅助角公式a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2. 知识拓展两角和与差的公式的常用变形:(1)sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β.(2)cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β.(3)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).tan αtan β=1-tan α+tan βtan (α+β)=tan α-tan βtan (α-β)-1. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( √ )(2)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小不确定.( × )(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)32sin α+12cos α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π3.( × ) 教材改编题1.若cos α=-45,α是第三象限角,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4等于( ) A .-210 B.210C .-7210 D.7210答案 C解析 ∵α是第三象限角,∴sin α=-1-cos 2α=-35, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=sin αcos π4+cos αsin π4=-35×22+⎝⎛⎭⎫-45×22=-7210. 2.计算:sin 108°cos 42°-cos 72°sin 42°= . 答案 12解析 原式=sin(180°-72°)cos 42°-cos 72°sin 42°=sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=sin(72°-42°)=sin 30°=12. 3.若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β= . 答案 17解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=12-131+12×13=17.题型一 两角和与差的三角函数公式例1 (1)(2022·包头模拟)已知cos α+cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=1,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π6等于() A.13 B.12C.22D.33 答案 D解析 ∵cos α+cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=1,∴cos α+12cos α+32sin α=32cos α+32sin α=3⎝⎛⎭⎫32cos α+12sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=1,∴cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=33.(2)化简:①sin x +3cos x = .答案 2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3解析 sin x +3cos x =2⎝⎛⎭⎫12sin x +32cos x=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. ②24sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +64cos ⎝⎛⎭⎫π4-x = .答案 22sin ⎝⎛⎭⎫7π12-x解析 原式=22⎣⎡⎦⎤12sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +32cos ⎝⎛⎭⎫π4-x=22sin ⎝⎛⎭⎫π4-x +π3 =22sin ⎝⎛⎭⎫7π12-x . 教师备选1.(2020·全国Ⅲ)已知sin θ+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=1,则sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6等于( ) A.12 B.33 C.23 D.22答案 B解析 因为sin θ+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6-π6+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π6sin π6+sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎫θ+π6sin π6=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6cos π6=3sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=1. 所以sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=33. 2.已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan(π-β)=12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211 B.211 C.112 D .-112答案 A解析 ∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45,tan α=-34, 又tan(π-β)=12, ∴tan β=-12, ∴tan(α-β)=tan α-tan β1+tan α·tan β=-34+121+⎝⎛⎭⎫-34×⎝⎛⎭⎫-12=-211. 思维升华 两角和与差的三角函数公式可看作是诱导公式的推广,可用α,β的三角函数表示α±β的三角函数,在使用两角和与差的三角函数公式时,特别要注意角与角之间的关系,完成统一角和角与角转换的目的.跟踪训练1 (1)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的最小值为( ) A. 2B .-2C .- 2 D. 3答案 C解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4 =sin 2x cos π4+cos 2x sin π4+sin 2x cos π4-cos 2x sin π4=2sin 2x . ∴y 的最小值为- 2.(2)已知cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=3cos α,tan β=33,则tan(α+β)= . 答案 -33 解析 因为cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=32cos α-12sin α=3cos α,所以-sin α=3cos α,故tan α=-3, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3+331+3×33 =-2332=-33.题型二 两角和与差的三角函数公式的逆用与变形例2 (1)(多选)已知α,β,γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,则下列说法正确的是( ) A .cos(β-α)=12B .cos(β-α)=13C .β-α=-π3D .β-α=π3答案 AD解析 由题意知,sin γ=sin β-sin α,cos γ=cos α-cos β,将两式分别平方后相加,得1=(sin β-sin α)2+(cos α-cos β)2=2-2(sin βsin α+cos βcos α),∴cos(β-α)=12,即选项A 正确,B 错误;∵γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin γ=sin β-sin α>0,∴β>α,而α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴0<β-α<π2,∴β-α=π3,即选项D 正确,C 错误.(2)在△ABC 中,C =120°,tan A +tan B =233,则tan A tan B 的值为( )A.14 B.13C.12 D.53答案 B解析 ∵C =120°,∴tan C =- 3.∵A +B =π-C ,∴tan(A +B )=-tan C .∴tan(A +B )=3,tan A +tan B =3(1-tan A tan B ),又∵tan A +tan B =233,∴tan A tan B =13.延伸探究 若将本例(2)的条件改为tan A tan B =tan A +tan B +1,则C 等于() A .45° B .135°C .150°D .30°答案 A解析 在△ABC 中,因为tan A tan B =tan A +tan B +1, 所以tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B =-1=-tan C , 所以tan C =1,所以C =45°.教师备选1.若α+β=-3π4,则(1+tan α)(1+tan β)= . 答案 2解析 tan ⎝⎛⎭⎫-3π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1,所以1-tan αtan β=tan α+tan β, 所以1+tan α+tan β+tan αtan β=2,即(1+tan α)·(1+tan β)=2.2.已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)= .答案 -12解析 ∵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. 思维升华 运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,增强从正向思维向逆向思维转化的能力. 跟踪训练2 (1)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答案 D 解析 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 在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递增, 所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b .(2)(1+tan 20°)(1+tan 21°)(1+tan 24°)(1+tan 25°)= .答案 4解析 (1+tan 20°)(1+tan 25°)=1+tan 20°+tan 25°+tan 20°tan 25°=1+tan(20°+25°)(1-tan 20°tan 25°)+tan 20°tan 25°=2,同理可得(1+tan 21°)(1+tan 24°)=2,所以原式=4. 题型三 角的变换问题例3 (1)已知α,β∈⎝⎛⎭⎫π3,5π6,若sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,cos ⎝⎛⎭⎫β-5π6=513,则sin(α-β)的值为( ) A.1665B.3365C.5665D.6365答案 A解析 由题意可得α+π6∈⎝⎛⎭⎫π2,π, β-5π6∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=-35, sin ⎝⎛⎭⎫β-5π6=-1213, 所以sin(α-β)=-sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π6-⎝⎛⎭⎫β-5π6 =-45×513+⎝⎛⎭⎫-35×⎝⎛⎭⎫-1213 =1665. (2)(2022·青岛模拟)若tan(α+2β)=2,tan β=-3,则tan(α+β)= ,tan α= .答案 -1 12解析 ∵tan(α+2β)=2,tan β=-3,∴tan(α+β)=tan(α+2β-β)=tan (α+2β)-tan β1+tan (α+2β)tan β=2-(-3)1+2×(-3) =-1.tan α=tan(α+β-β)=-1-(-3)1+(-1)×(-3)=12.教师备选(2022·华中师范大学第一附属中学月考)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, 因此,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sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255, 因此tan(α+β)=-2. 因为tan α=43, 所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247, 因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β) =-211. 思维升华 常用的拆角、配角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β=(α-β)+β;β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β);α-β=(α-γ)+(γ-β);15°=45°-30°;π4+α=π2-⎝⎛⎭⎫π4-α等.跟踪训练3 (1)已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则β= . 答案 π4 解析 因为α,β均为锐角, 所以-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010, 所以cos(α-β)=31010. 又sin α=55, 所以cos α=255, 所以sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=55×31010-255×⎝⎛⎭⎫-1010=22. 所以β=π4. (2)已知0<α<π2<β<π,tan α=43,cos(β-α)=210,则sin α= ,cos β= . 答案 45 -22解析 因为0<α<π2,且tan α=43, 所以sin α=45,cos α=35, 由0<α<π2<β<π, 则0<β-α<π,又因为cos(β-α)=210, 则sin(β-α)=7210, 所以cos β=cos[(β-α)+α]=cos(β-α)cos α-sin(β-α)sin α =210×35-7210×45=-22. 课时精练1.(2022·北京模拟)tan 105°等于( )A .2- 3B .-2- 3C.3-2 D .- 3答案 B解析 tan 105°=tan(60°+45°)=tan 60°+tan 45°1-tan 60°·tan 45°=3+11-3=(3+1)2(1-3)(1+3)=4+23-2=-2- 3.2.已知点P (x ,22)是角α终边上一点,且cos α=-13,则cos ⎝⎛⎭⎫π6+α等于() A .-3+226 B.3+226C.3-226D.22-36答案 A解析 因为点P (x ,22)是角α终边上一点,则有cos α=x x 2+(22)2=x x 2+8,而cos α=-13,于是得x x 2+8=-13,解得x =-1,则sin α=22x 2+8=223,因此,cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=cos π6cos α-sin π6sin α=32×⎝⎛⎭⎫-13-12×223=-3+226,所以cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=-3+226.3.sin 10°1-3tan 10°等于( )A .1 B.14C.12 D.32 答案 B解析 sin 10°1-3tan 10°=sin 10°cos 10°cos 10°-3sin 10° =2sin 10°cos 10°4⎝⎛⎭⎫12cos 10°-32sin 10°=sin 20°4sin (30°-10°)=14.4.已知锐角α,β满足sin α=55,cos β=31010,则α+β等于() A.3π4 B.π4或3π4C.π4 D .2k π+π4(k ∈Z )答案 C解析 由sin α=55,cos β=31010, 且α,β为锐角,可知cos α=255,sin β=1010, 故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =255×31010-55×1010 =22, 又0<α+β<π,故α+β=π4. 5.(多选)下列四个选项中,化简正确的是( )A .cos(-15°)=6-24B .cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=cos(15°-105°)=0C .cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)=cos[(α-35°)-(25°+α)]=cos(-60°)=cos 60°=12D .sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=12答案 BCD解析 对于A ,方法一 原式=cos(30°-45°)=cos 30°·cos 45°+sin 30°sin 45°=32×22+12×22=6+24. 方法二 原式=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=22×32+22×12=6+24,A 错误. 对于B ,原式=cos(15°-105°)=cos(-90°)=cos 90°=0,B 正确.对于C ,原式=cos[(α-35°)-(25°+α)]=cos(-60°)=cos 60°=12,C 正确.对于D ,原式=cos 76°cos 16°+sin 76°sin 16°=cos(76°-16°)=cos 60°=12,D 正确. 6.(多选)已知cos(α+β)=-55,cos 2α=-513,其中α,β为锐角,以下判断正确的是( ) A .sin 2α=1213B .cos(α-β)=19565C .cos αcos β=8565D .tan αtan β=118答案 AC解析 因为cos(α+β)=-55, cos 2α=-513,其中α,β为锐角, 所以sin 2α=1-cos 22α=1213,故A 正确; 因为sin(α+β)=255, 所以cos(α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=⎝⎛⎭⎫-513×⎝⎛⎭⎫-55+1213×255=29565,故B 错误; cos αcos β=12[cos(α+β)+cos(α-β)] =12⎝⎛⎭⎫-55+29565=8565, 故C 正确;sin αsin β=12[cos(α-β)-cos(α+β)] =12⎣⎡⎦⎤29565-⎝⎛⎭⎫-55=21565, 所以tan αtan β=218,故D 错误. 7.化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)= .答案 sin(α+γ)解析 sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)=sin(α+β)cos(β-γ)-cos(α+β)sin(β-γ)=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+γ).8.已知α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4= . 答案 -5665解析 因为α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,所以3π2<α+β<2π, π2<β-π4<3π4, 因为sin(α+β)=-35, sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213, 所以cos(α+β)=45, cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=-513, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π4 =cos ⎣⎡⎦⎤(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4 =cos(α+β)cos ⎝⎛⎭⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝⎛⎭⎫β-π4 =45×⎝⎛⎭⎫-513+⎝⎛⎭⎫-35×1213=-5665. 9.已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值. 解 ∵0<β<π2<α<π, ∴-π4<α2-β<π2, π4<α-β2<π, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α2-β=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α2-β=53,sin ⎝⎛⎭⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎫α-β2=459, ∴cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β =cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =⎝⎛⎭⎫-19×53+459×23=7527, ∴cos(α+β)=2cos 2α+β2-1=2×49×5729-1=-239729. 10.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=91050.11.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=2cos(π-α),则tan ⎝⎛⎭⎫π4+α等于( ) A .-3 B.13C .-13D .3答案 C解析 由cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=2cos(π-α)得sin α=-2cos α,即tan α=-2,∴tan ⎝⎛⎭⎫π4+α=tan π4+tan α1-tan π4tan α =1-21-1×(-2)=-13. 12.(多选)下列结论正确的是( )A .sin(α-β)sin(β-γ)-cos(α-β)cos(γ-β)=-cos(α-γ)B .315sin x +35cos x =35sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 C .f (x )=sin x 2+cos x 2的最大值为2 D .tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1答案 AD解析 对于A ,左边=-[cos(α-β)cos(β-γ)-sin(α-β)·sin(β-γ)]=-cos[(α-β)+(β-γ)]=-cos(α-γ),故A 正确;对于B , 315sin x +35cos x =65⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x =65sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,故B 错误; 对于C ,f (x )=sin x 2+cos x 2=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4, 所以f (x )的最大值为2,故C 错误;对于D ,tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=tan(12°+33°)·(1-tan 12°tan 33°)+tan 12°tan 33°=1,故D 正确.13.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tan α,tan β,且α,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,则α+β= .答案 -3π4解析 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ tan α+tan β=-3a ,tan α·tan β=3a +1, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β =-3a 1-(3a +1)=1. 又⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β<0,tan α·tan β>0, 所以tan α<0且tan β<0,所以-π2<α<0且-π2<β<0, 即-π<α+β<0,结合tan(α+β)=1,得α+β=-3π4. 14.(2022·阜阳模拟)设α,β∈[0,π],且满足sin αcos β-cos αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为 .答案 [-1,1]解析 由sin αcos β-cos αsin β=1,得sin(α-β)=1,又α,β∈[0,π],∴-π≤α-β≤π,∴α-β=π2, ∴⎩⎪⎨⎪⎧0≤α≤π,0≤β=α-π2≤π,即π2≤α≤π, ∴sin(2α-β)+sin(α-2β)=sin ⎝⎛⎭⎫2α-α+π2+sin(α-2α+π) =cos α+sin α=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4. ∵π2≤α≤π, ∴3π4≤α+π4≤5π4, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4≤1,即sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为[-1,1].15.(2022·河北五校联考)已知x ,y ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin(x +y )=2sin(x -y ),则x -y 的最大值为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π8 答案 B解析 由sin(x +y )=2sin(x -y )得sin x cos y +cos x sin y=2sin x cos y -2cos x sin y ,则tan x =3tan y ,所以tan(x -y )=tan x -tan y 1+tan x tan y=2tan y 1+3tan 2y =21tan y+3tan y ≤33, 当且仅当tan y =33时等号成立, 由于f (x )=tan x 在x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增, 又x ,y ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 则x -y 的最大值为π6. 16.如图,在平面直角坐标系Oxy 中,顶点在坐标原点,以x 轴非负半轴为始边的锐角α与钝角β的终边与单位圆O 分别交于A ,B 两点,x 轴的非负半轴与单位圆O 交于点M ,已知S △OAM=55,点B 的纵坐标是210.(1)求cos(α-β)的值;(2)求2α-β的值.解 (1)由题意知,|OA |=|OM |=1,因为S △OAM =12|OA |·|OM |sin α=55, 所以sin α=255, 又α为锐角,所以cos α=55. 因为点B 是钝角β的终边与单位圆O 的交点,且点B 的纵坐标是210, 所以sin β=210,cos β=-7210, 所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=55×⎝⎛⎭⎫-7210+255×210=-1010. (2)因为sin α=255,cos α=55, cos(α-β)=-1010, sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=255×⎝⎛⎭⎫-7210-55×210=-31010, 所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcos(α-β)+cos αsin(α-β)=-22, 因为α为锐角,sin α=255>22, 所以α∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,所以2α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 又β∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以2α-β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,所以2α-β=-π4.。
两角和与差的三角函数公式推导
三角函数是数学中非常重要的概念,它们可以用来描述和分析几何形状的变化,有助于我们理解和推导几何图形的性质。
其中,两角和与差的三角函数公式是推导三角函数的基本方法。
两角和与差的三角函数公式推导的基本原理是:若两个角α和β的余弦值分别为cosα和cosβ,那么α+β和α-β的余弦值分别为cos(α+β)和cos(α-β),两者之间的关系可以用如下公式表示:
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
由此可以得到两角和与差的三角函数公式:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
以上就是两角和与差的三角函数公式推导的基本原理和公式。
可以看出,这一公式的推导是基于两个角α和β的余弦值之间的关系,可以用来计算两个角的和与差的余弦值。
因此,它对于理解和推导三角函数有重要的意义。
两角和差正切公式在数学中,两角和差正切公式(也称为正切总和差公式)是一个重要的公式,它可以用来计算两角和或差的正切值,而无需再计算每个角度的独立正切值。
这个公式可以帮助我们快速解决许多与角度有关的数学问题。
两角和差正切公式的基本形式是:tan(α) = (tanα tanβ) / (1 tanα*tanβ)这里,α和β是以弧度为单位的两个角度,其中α和β可以是任意的值,可以是正的也可以是负的。
要使用这个公式,第一步需要把角度转换为弧度。
要转换为弧度,我们需要将角度乘以π除以180(即180° =弧度),比如,如果有一个角度为60°,那么转换为弧度需要将60乘以π / 180,得出结果为π / 3。
一旦我们已经知道了两个角度的弧度,我们就可以使用正切公式计算它们的正切值。
要计算α和β的正切值,只需要把它们的弧度代入公式中,然后计算公式的值即可:tan(α) = (tanα tanβ) / (1 tanα*tanβ)例如,如果有两个角度分别为30°和45°,那么我们可以将它们转换为弧度:α = 30° * / 180 = / 6β = 45° * / 180 = / 4接下来,就可以用α和β的弧度值求出他们的正切值:tan(α) = (tanα tanβ) / (1 tanα*tanβ)= (tan(π/6) tan(π/4)) / (1 tan(π/6)*tan(π/4))= (0.5774 0.7071) / (1 0.5774*0.7071)= (1.2845) / (1.3795)= 0.9283也就是说,两个角度30°和45°的和与差的正切值结果为0.9283。
总结,两角和差正切公式是一个重要的公式,它可以帮助我们快速解决许多与角度有关的数学问题,其公式为:tan(α) = (tanα tanβ) / (1 tanα*tanβ)举个例子,如果有两个角度分别为30°和45°,那么他们的求和和差的正切值结果为0.9283。
两角和差公式的证明两角和差公式,这可是三角函数里的重要家伙!咱先来说说两角和的余弦公式:cos(α + β) = cosαcosβ - sinαsinβ。
咱们从一个简单的例子入手哈。
假设你在一个大操场上,你和你的小伙伴分别从不同的方向往一个中心点跑。
你跑的方向和水平方向形成的夹角是α,你的小伙伴跑的方向和水平方向形成的夹角是β。
咱们把你们跑的速度看作是对应的三角函数值。
那如果要算你们俩合起来的速度在水平方向上的分量,就得用到两角和的余弦公式啦。
就好像你跑的速度在水平方向的分量是cosα,你小伙伴跑的速度在水平方向的分量是cosβ,但是因为你们方向不同,还有相互抵消的部分,这相互抵消的就是sinαsinβ。
再来说说两角差的余弦公式:cos(α - β) = cosαcosβ + sinαsinβ。
咱们还是用刚刚在操场上跑步的例子。
这次不是一起跑向中心点,而是你从中心点往一个方向跑,形成夹角α,你的小伙伴从中心点往另一个方向跑,形成夹角β。
这时候算你们俩速度在水平方向的合成分量,就用到两角差的余弦公式啦。
接下来咱们看看两角和的正弦公式:sin(α + β) = sinαcosβ + cosαsinβ。
比如说,你站在一个斜坡上,斜坡和地面的夹角是α,你手里拿着一个水枪,往和斜坡垂直的方向喷水,水流和地面的夹角是β。
这时候,水流的速度分解就可以用到这个公式。
最后是两角差的正弦公式:sin(α - β) = sinαcosβ - cosαsinβ。
还是刚刚那个斜坡和水枪的例子,只不过这次你和小伙伴水枪喷水的方向不一样,一个是α,一个是β,算它们的差就用到这个公式。
在实际解题的时候,这几个公式可好用啦。
比如说,给你一个三角形,告诉你两个角的大小,让你求第三个角的某个三角函数值。
这时候,你就可以把第三个角表示成两个已知角的和或者差,然后用两角和差公式来计算。
我还记得有一次,我给学生们讲这部分内容,有个学生特别迷糊,怎么都理解不了。
两角和与差公式证明方法嘿,咱今儿个就来聊聊两角和与差公式的证明方法,这可真是数学里的一块儿宝啊!咱先来说说两角和的余弦公式,那就是 cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB。
咋证明呢?咱可以画个单位圆呀,在圆上找两个角A 和B,然后通过一些巧妙的几何构造,就能看出来啦!就好像搭积木一样,一块一块堆起来,这公式就出来啦!你说神奇不神奇?还有两角差的余弦公式,cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB。
这个呀,也能用类似的方法证明呢!在单位圆里捣鼓捣鼓,那些线段呀、角度呀,就乖乖地告诉我们答案啦!然后呢,有了这两个余弦公式,其他的两角和与差公式就都能推出来啦!比如正弦公式,sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB。
这不就跟变魔术似的,从一个公式变出好几个来!你想想看,数学世界就像一个大宝藏,这些公式就是打开宝藏的钥匙呀!要是没有它们,那可真是寸步难行呢!那我们学习这些公式的时候,是不是得好好琢磨琢磨呀?咱举个例子哈,就说解一个三角函数的题,要是不知道这些公式,那可就抓瞎啦!但要是咱把这些公式记得牢牢的,用得溜溜的,那题不就迎刃而解啦?这就好比咱有了一把锋利的宝剑,啥难题都能给它砍断!而且啊,这些公式在生活中也有用呢!虽然不是直接就能用得上,但它们锻炼了我们的思维呀,让我们变得更聪明,更会解决问题呢!就好像学骑自行车,一开始觉得难,等学会了,嘿,去哪儿都方便啦!总之呢,两角和与差公式的证明方法可太重要啦!咱得好好学,好好用,把它们变成自己的宝贝!让它们带着我们在数学的海洋里畅游,发现更多的奇妙之处!你说是不是呀?别小瞧这些公式哦,它们可是数学大厦的基石呢!。
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),β,α±β≠π2+k π,k ∈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≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈二倍角是相对的,例如,α2是α43α是3α2的二倍角.二、常用结论(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 +φsin φ=b a 2+b 2,cos φ考点一三角函数公式的直接应用[典例](1)已知sin α=35,αtan 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×=-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,则cos 2α()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 2α=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αsin α________.解析:因为sin α=45,且αα所以cos α=-1-sin 2α=-=-35.因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以αsin 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 αsin α2±cos ;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.[题组训练]1.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°+cos40°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.已知sin α=435,则________.解析:由sin α=435,可得32cos α+12sin α+sin α=435,即32sin α+32cos α=435,∴3sin =435,即=45.答案:453.化简sin sin sin 2α的结果是________.解析:sin 2α=1-12cos ααsin 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-35,-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-35,-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=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 ()A.12B.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 =1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14.2.(2018·济南一模)若=7210A sin A 的值为()A.35B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A A +π4∈∴=-210,∴sin A =-π4=cos π4-sin π4=45.3.已知sin α=-45,α∈3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=()A.613B.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 +1,则cos 2x =()A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin 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=-33,则cos α=()A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos =-1.4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=()A.3B.2C.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α3cos 2α=sin 2α的值为()A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C由3cos 2α=3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈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 ()A .-13B.13C .-23D.23解析:选Dcos =12+12sin 2α=12+12×13=23.7.已知=12,α-π2,cos________.解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以=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-cosαsin 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=16,则tan α=________.解析:tan α=+π4=tanπ41-tan 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:-111.已知tan α=2.(1)求tan(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.解:=tan α+tan π41-tan αtan π4=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,∴-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×=91050.B 级1.(2019·广东五校联考)若4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan2θ=________.解析:∵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,=35,则________.解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,=35,所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π,所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,=-45,可得cos (A +B )=-2425×+725×35=117125.答案:1171253.(2019·石家庄质检)已知函数f (x )=x ∈R.(1)求f(2)若cos θ=45,θf θ解:(1)-π4+=-12.(2)θθ-π3+θ=22(sin 2θ-cos 2θ).因为cos θ=45,θsin θ=35,所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725,所以θ=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×=17250.。
两角和差公式
两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβsin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβcos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβcos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)
tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)
二倍角公式
二倍角的正弦、余弦和正切公式(升幂缩角公式)
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)
tan2α=2tanα/[1-tan^2(α)]
半角公式
半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)
sin^2(α/2)=(1-cosα)/2 cos^2(α/2)=(1+cosα)/2
tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)
另也有tan(α/2)=(1-cosα)/sinα=sinα/(1+cosα)
万能公式
sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)] cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)] tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]
万能公式推导
附推导:
sin2α=2sinαcosα=2sinαcosα/(cos^2(α)+sin^2(α))……*,
(因为cos^2(α)+sin^2(α)=1)
再把*分式上下同除cos^2(α),可得sin2α=2tanα/(1+tan^2(α))
然后用α/2代替α即可。
同理可推导余弦的万能公式。
正切的万能公式可通过正弦比余弦得到。
和差化积公式
三角函数的和差化积公式
sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
积化和差公式
三角函数的积化和差公式
sinα·cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosα·sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]
cosα·cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinα·sinβ=-0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]
和差化积公式推导
附推导:
首先,我们知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb 我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb
所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb 所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb
所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
这样,我们就得到了积化和差的四个公式:
sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2 cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2 cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2 sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2 有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式。
我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2 把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:
sinx+siny=2sin((x+y)/2)*cos((x-y)/2)sinx-siny=2cos((x+y)/2)*sin((x-y)/2)
cosx+cosy=2cos((x+y)/2)*cos((x-y)/2)cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)*sin ((x-y)/2)。