北师大版2020版新一线高考文科数学一轮复习教学案:第3章第5节三角恒等变换含答案
- 格式:doc
- 大小:456.50 KB
- 文档页数:12
第五节 三角恒等变换 [考纲传真] 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).
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. [常用结论] 1.公式T(α±β)的变形: (1)tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β); (2)tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β). 2.公式C2α的变形:
(1)sin2α=12(1-cos 2α); (2)cos2α=12(1+cos 2α). 3.公式逆用: (1)sinπ4±α=cosπ4∓α; (2)sinπ3±α=cosπ6∓α; (3)sinπ6±α=cosπ3∓α. 4.辅助角公式 asin α+bcos α=a2+b2sin(α+φ)(其中tan φ=ba), 特别的 sin α±cos α=2sinα±π4; sin α±3cos α=2sinα±π3; 3sin α±cos α=2sinα±π6. [基础自测] 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的大小关系不确定. ( )
(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)函数y=3sin x+4cos x的最大值为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.(教材改编)已知cos α=-35,α是第三象限角,则cosπ4+α的值为( ) A.210 B.-210 C.7210 D.-7210 A [由cos α=-35,α是第三象限角知sin α=-45, 则cosπ4+α=cosπ4cos α-sinπ4sin α=22×-35-22×-45=210.故选A.] 4.已知sin(α-π)=35,则cos 2α=________. 725 [由sin(α-π)=35,得sin α=-35,则
cos 2α=1-2sin2α=1-2×-352=725.] 5.(教材改编)11-tan 15°-11+tan 15°=________. 33 [11-tan 15°-11+tan 15°=1+tan 15°-1-tan 15°1-tan 15°1+tan 15°
=2tan 15°1-tan215°=tan 30°=33. ]
三角函数式的化简 1.已知sinπ6-α=cosπ6+α,则tan α=( ) A.-1 B.0 C.12 D.1 A [因为sinπ6-α=cosπ6+α, 所以12cos α-32sin α=32cos α-12sin α. 所以1-32cos α=3-12sin α. 所以tan α=sin αcos α=-1,故选A.] 2.计算sin 110°sin 20°cos2155°-sin2155°的值为( )
A.-12 B.12 C.32 D.-32 B [sin 110°sin 20°cos2155°-sin2155°=sin70°sin 20°cos 310°
=cos 20°sin 20°cos 50°=12sin 40°sin 40°=12.] 3.已知θ∈0,π4,且sin θ-cos θ=-144,则2cos2θ-1cosπ4+θ=( ) A.23 B.43 C.34 D.32 D [由sin θ-cos θ=-144
得sinπ4-θ=74, 因为θ∈0,π4, 所以0<π4-θ<π4, 所以cosπ4-θ=34. 2cos2θ-1
cosπ4+θ=cos 2θsin
π
4-θ
=sinπ2-2θsinπ4-θ=sin2
π
4-θ
sin
π
4-θ
=2cosπ4-θ=32.]
4.已知0<θ<π,则1+sin θ+cos θsinθ2-cosθ22+2cos θ=________. -cos θ [原式=2sinθ2cosθ2+2cos2θ2sinθ2-cos
θ
2
4cos2θ2
=cosθ2sin2θ2-cos2θ2cosθ2=-cosθ2·cos θcosθ2. 因为0<θ<π,所以0<θ2<π2,所以cos θ2>0.所以原式=-cos θ.] [规律方法] 1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则 2.三角函数式化简的方法 弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂或升幂. 在三角函数式的化简中“次降角升”和“次升角降”是基本的规律,根号中含有三角函数式时,一般需要升次.
三角函数式的求值 ►考法1 给值求值 【例1】 (1)(2018·全国卷Ⅲ)若sin α=13,则cos 2α=( )
A.89 B.79 C.-79 D.-89 (2)(2019·太原模拟)已知角α是锐角,若sinα-π6=13,则cosα-π3等于( ) A.26+16 B.3-28 C.3+28 D.23-16 (3)若α,β是锐角,且sin α-sin β=-12,cos α-cos β=12,则tan(α-β)=________. (1)B (2)A (3)-73 [(1)cos 2α=1-2sin2α=1-2×132=79.故选B. (2)由0<α<π2得-π6<α-π6<π3
又sinα-π6=13,
∴cosα-π6=1-sin2α-π6=1-132=223
∴cosα-π3=cosα-π6-π6=cosα-π6cosπ6+sinα-π6sinπ6 =223×32+13×12=26+16,故选A. (3)因为sin α-sin β=-12,cos α-cos β=12,两式平方相加得:2-2cos αcos β-2sin αsin β=12, 即2-2cos(α-β)=12,所以cos(α-β)=34, 因为α、β是锐角,且sin α-sin β=-12<0, 所以0<α<β<π2.所以-π2<α-β<0. 所以sin(α-β)=-1-cos2α-β=-74. 所以tan(α-β)=sinα-βcosα-β=-73.] ►考法2 给角求值 【例2】 (1)tan 20°+tan 40°+3tan 20°tan 40°=________. (2)sin 50°(1+3tan 10°)=________.
(1)3 (2)1 [(1)由tan(20°+40°)=tan 20°+tan 40°1-tan 20°tan 40°=3得 tan 20°+tan 40°=3(1-tan 20°tan 40°) ∴原式=3(1-tan 20°tan 40°)+3tan 20°tan 40°=3. (2)sin 50°(1+3tan 10°)
=sin 50°
1+3·
sin 10°
cos 10°
=sin 50°×cos 10°+3sin 10°cos 10°
=sin 50°×2
12cos 10°+3
2sin 10°
cos 10°
=2sin 50°·cos 50°cos 10°=sin 100°cos 10°=cos 10°cos 10°=1.] ►考法3 给值求角 【例3】 (1)若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈π4,π,β∈π,3π2,则α+β的值是( ) A.7π4 B.9π4 C.5π4或7π4 D.5π4或9π4