2019年高考数学(理)一轮复习第3章 三角函数、解三角形 第5节 两角和与差及二倍角的三角函数学案

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北师大版2019届高考数学一轮复习学案 1 第五节 两角和与差及二倍角的三角函数 [考纲传真] (教师用书独具)1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.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.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.能运用上述公式进行简单的三角恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆).

(对应学生用书第57页) [基础知识填充] 1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; (2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;

(3)tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β. 2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α=2sin αcos α; (2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;

(3)tan 2α=2tan α1-tan2α. 3.有关公式的变形、逆用 (1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β);

(2)cos2α=1+cos 2α2,sin2α=1-cos 2α2,sin αcos α=sin 2α2; (3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sinα±π4. [知识拓展] 1.辅助角公式

asin α+bcos α=a2+b2sin(α+φ)其中tan φ=ba.

2.sin 15°=6-24,cos 15°=6+24,tan 15°=2-3. 3.tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α. 4.sin 2α=2tan α1+tan2α,cos 2α=1-tan2α1+tan2α. [基本能力自测] 北师大版2019届高考数学一轮复习学案 2 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (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 Asin B和cos Acos 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)y=3sin x+4cos x的最大值是7.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× 2.(教材改编)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( )

A.-32 B.32 C.-12 D.12 D [sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.]

3.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( ) A.-79 B.-29 C.29 D.79 A [∵sin α-cos α=43, ∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-sin 2α=169, ∴sin 2α=-79.故选A.] 4.函数 f(x)=3sin x+cos x的最小值为________. -2 [函数f(x)=2sinx+π6的最小值是-2.] 5.若锐角α,β满足tan α+tan β=3-3tan αtan β,则α+β=________. π3 [由已知可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)=3.又α+β∈(0,π),

所以α+β=π3.] 北师大版2019届高考数学一轮复习学案 3 (对应学生用书第58页)

三角公式的基本应用 (1)(2017·山西长治二中等五校第四次联考)若cos θ=23,θ为第四象限角,则cosθ+π4的值为( ) A.2+106 B.22+106 C.2-106 D.22-106 (2)(2018·南宁、钦州第二次适应性考试)若锐角α,β满足sin α=45,tan(α-β)=23,则tan β=________. (1)B (2)617 [(1)因为cos θ=23,θ为第四象限角,则sin θ=-53,故cos

θ+π

4

=22cos θ-22sin θ=22×23+53=22+106,故选B. (2)因为锐角α满足sin α=45,所以cos α=1-sin2α=35,则tan α=sin αcos α

=43,tan β=tan[α-(α-β)]=tan α-tan(α-β)1+tan αtan(α-β)=43-231+89=617.] [规律方法] 三角函数公式的应用策略 使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征. 使用公式求值,应先求出相关角的三角函数值,再代入公式求值.

[跟踪训练] 已知α∈π2,π,sin α=55,则cos5π6-2α的值为________. 【导学号:79140121】 -4+3310 [因为α∈π2,π,sin α=55,

所以cos α=-1-sin2α=-255. sin 2α=2sin αcos α=2×55×-255=-45, 北师大版2019届高考数学一轮复习学案 4 cos 2α=1-2sin2α=1-2×552=35, 所以cos5π6-2α=cos5π6cos 2α+sin5π6sin 2α =-32×35+12×-45 =-4+3310.]

三角公式的逆用与变形应用 (1)计算sin 110°sin 20°cos2155°-sin2155°的值为( ) A.-12 B.12 C.32 D.-32 (2)(2017·河北名师俱乐部模拟)已知θ∈0,π4,且sin θ-cos θ=-144,则2cos2θ-1cosπ4+θ=( )

A.23 B.43 C.34 D.32 (1)B (2)D [(1)sin 110°sin 20°cos2155°-sin2155°=sin 70°sin 20°cos 310°

=cos 20°sin 20°cos 50°=12sin 40°sin 40°=12. (2)由sin θ-cos θ=-144, 得sinπ4-θ=74,∵θ∈0,π4, ∴0<π4-θ<π4,∴cosπ4-θ=34. 北师大版2019届高考数学一轮复习学案 5 ∴2cos2θ-1cosπ4+θ=cos 2θsinπ4-θ

=sinπ2-2θsinπ4-θ=sin2π4-θsinπ4-θ =2cosπ4-θ=32.] [规律方法] 1.三角函数公式的活用方法 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. αtan β,tan α+tan β或tan α-tan β,α+β或α-β三者中可以知二求一,注意公式的正用、逆用和变形使用. 2.三角函数公式逆用和变形应用应注意的问题 公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.

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. [跟踪训练] (1)cos 15°-sin 15°cos 15°+sin 15°=________.

(2)已知cosα-π6+sin α=435,则sinα+7π6的值是________. (1)33 (2)-45 [法一:原式=1-tan 15°1+tan 15° =tan 45°-tan 15°1+tan 45°tan 15°=tan 30°=33. 法二:原式=2(sin 45°cos 15°-cos 45°sin 15°)2(sin 45°cos 15°+cos 45°sin 15°)

=sin 30°sin 60°=1232=33. 法三:∵cos 15°-sin 15°cos 15°+sin 15°2=1-sin 30°1+sin 30°=13. 又cos 15°-sin 15°cos 15°+sin 15°>0, ∴cos 15°-sin 15°cos 15°+sin 15°=33. 北师大版2019届高考数学一轮复习学案 6 (2)由cosα-π6+sin α=435,可得32cos α+12sin α+sin α=435,即32sin α+32cos α=435,所以3sinα+π6=435,sinα+π6=45, 所以sinα+7π6=-sinα+π6=-45.]

角的变换 (1)(2017·深圳一模)若α,β都是锐角,且cos α=55,sin(α-β)=1010,则cos β=( ) A.22 B.210

C.22或-210 D.22或210 (2)(2018·海口调研)若cosπ8-α=15,则cos3π4+2α的值为( ) A.2325 B.-2325 C.78 D.-78 (1)A (2)A [(1)因为α,β都是锐角,且cos α=55,sin(α-β)=1010,所以sin α=255,cos(α-β)=31010,从而cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=22,故选A. (2)因为cosπ8-α=15,则cos3π4+2α=cosπ-π4-2α=-cosπ4-2α=1-2cos2π8-α=2325,故选A.] [规律方法] 利用角的变换求三角函数值的策略 当“已知角”有两个时:一般把“所求角”表示为两个“已知角”的和或差的形式. 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”.

[跟踪训练] (1)已知tan(α+β)=1,tanα-π3=13,则tanβ+π3的值为( ) 【导学号:79140122】