资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第四单元第3讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式讲讲知识 讲方法练练题型 练真题题型一:两角和与差的三角函数公式题型二:两角和与差的三角函数公式的逆用与变形题型三:三角函数公式中变“角”题型四:三角函数公式中变“名”测测基础 测能力单选4题 单选4题多选2题 多选2题填空2题 填空2题解答3题 解答3题一、【讲】【讲知识】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)=;(6)公式T(α+β):tan(α+β)=.2.辅助角公式asin α+bcos α=sin(α+φ),其中sin φ=,cos φ=.【讲方法】1.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.2.使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.3.运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟悉公式的正用,还要熟悉公式的逆用及变形应用,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.公式的逆用和变形应用更能拓展思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.4.对asin x+bcos x化简时,辅助角φ的值如何求要清楚.5.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;6.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”.7.常见的角变换:2α=(α+β)+(α-β),α=+,+α=-,α=(α+β)-β=(α-β)+β,+=等.二、【练】【练题型】【题型一】两角和与差的三角函数公式【典例1】已知cos α+cos=1,则cos等于( )A. B.C. D.【典例2】化简:①sin x+cos x= .【典例3】已知sin α=,α∈,tan(π-β)=,则tan(α-β)的值为( )A.- B. C. D.-【题型二】两角和与差的三角函数公式的逆用与变形【典例1】若α+β=-,则(1+tan α)(1+tan β)= .【典例2】已知α∈,tan α=sin 76°cos 46°-cos 76°sin 46°,则sin α等于( )A. B.- C. D.-【典例3】(1+tan 20°)(1+tan 21°)(1+tan 24°)(1+tan 25°)= .【题型三】三角函数公式中变“角”【典例1】已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,则cos=________.【典例2】已知sin α=,sin(β-α)=-,α,β均为锐角,则β等于( )A. B. C. D.【典例3】已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,则cos= .【题型四】三角函数公式中变“名”【典例1】求值:-sin 10°.【典例2】求4sin 20°+tan 20°的值为________.【练真题】【真题1】(2020·全国Ⅲ)已知sin θ+sin=1,则sin等于( )A. B. C. D.【真题2】(2021·全国乙卷)cos2-cos2=( )A. B. C. D.【真题3】(2021·全国甲卷)若α∈,tan 2α=,则tan α=( )A. B. C. D.【真题4】(2018·全国Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)= .【真题5】(2019·高考全国卷Ⅱ)已知α∈,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( )A. B.C. D.【真题6】(2020·高考全国卷Ⅱ)若sin x=-,则cos 2x=____________.【真题7】(2020·高考全国卷Ⅲ)已知2tan θ-tan =7,则tan θ=( )A.-2 B.-1 C.1 D.2【真题8】(2021·新高考Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=( )A.- B.- C. D.三、【测】【测基础】【单选题】1. tan 105°等于( )A.2- B.-2-C.-2 D.-2. 已知点P(x,2)是角α终边上一点,且cos α=-,则cos等于( )A.- B.C. D.3. 等于( )A.1 B.C. D.4. 已知锐角α,β满足sin α=,cos β=,则α+β等于( )A. B.或C. D.2kπ+(k∈Z)【多选题】5. 下列各式中,值为的是( )A. B.tan 15°cos215°C.cos2-sin2 D.6. 下列四个选项中,化简正确的是( )A.cos(-15°)=B.cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=0C.cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)·sin(25°+α)=D.sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=【填空题】7. 已知tan θ=2,则tan= .8. 化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)= .【解答题】9. 已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,求cos.10. 已知0<β<<α<π,且cos=-,sin=,求cos(α+β)的值.11. 已知α,β均为锐角,且sin α=,tan(α-β)=-.(1)求sin(α-β)的值;(2)求cos β的值.【测能力】【单选题】1. 已知α为第二象限角,且tan α+tan =2tan αtan -2,则sin=( )A.- B.C.- D.2. 公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割约为0.618,这一数值也可以表示为m=2sin 18°,若m2+n=4,则=( )A.8 B.4C.2 D.13. 若cos2α-cos2β=a,则sin(α+β)sin(α-β)等于( )A.- B. C.-a D.a4. 已知cos=2cos(π-α),则tan等于( )A.-3 B.C.- D.3【多选题】5. 已知cos(α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,以下判断正确的是( )A.sin 2α= B.cos(α-β)=C.cos αcos β= D.tan αtan β=6. 已知α,β,γ∈,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)=B.cos(β-α)=C.β-α=-D.β-α=【填空题】7. 已知coscos=,则sin4θ+cos4θ的值为________.8. 已知0<α<,且sin α=,则tan=________;=________.【解答题】9. 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P.(1)求sin(α+π)的值;(2)若角β满足sin(α+β)=,求cos β的值.10. 已知cos=-,sin=,且<α<π,0<β<,求cos(α+β).11.如图,在平面直角坐标系xOy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=,点B的纵坐标是.(1)求cos(α-β)的值;(2)求2α-β的值.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台第四单元第3讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式讲讲知识 讲方法练练题型 练真题题型一:两角和与差的三角函数公式题型二:两角和与差的三角函数公式的逆用与变形题型三:三角函数公式中变“角”题型四:三角函数公式中变“名”测测基础 测能力单选4题 单选4题多选2题 多选2题填空2题 填空2题解答3题 解答3题一、【讲】【讲知识】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)=;(6)公式T(α+β):tan(α+β)=.2.辅助角公式asin α+bcos α=sin(α+φ),其中sin φ=,cos φ=.【讲方法】1.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.2.使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.3.运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟悉公式的正用,还要熟悉公式的逆用及变形应用,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.公式的逆用和变形应用更能拓展思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.4.对asin x+bcos x化简时,辅助角φ的值如何求要清楚.5.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;6.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”.7.常见的角变换:2α=(α+β)+(α-β),α=+,+α=-,α=(α+β)-β=(α-β)+β,+=等.二、【练】【练题型】【题型一】两角和与差的三角函数公式【典例1】已知cos α+cos=1,则cos等于( )A. B.C. D.【解析】∵cos α+cos=1,∴cos α+cos α+sin α=cos α+sin α==cos=1,∴cos=.故选D.【典例2】化简:①sin x+cos x= .【解析】sin x+cos x=2=2sin.【典例3】已知sin α=,α∈,tan(π-β)=,则tan(α-β)的值为( )A.- B. C. D.-【解析】∵α∈,∴cos α=-,tan α=-,又tan(π-β)=,∴tan β=-,∴tan(α-β)===-.故选A.【题型二】两角和与差的三角函数公式的逆用与变形【典例1】若α+β=-,则(1+tan α)(1+tan β)= .【解析】tan=tan(α+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.【典例2】已知α∈,tan α=sin 76°cos 46°-cos 76°sin 46°,则sin α等于( )A. B.- C. D.-【解析】由tan α=sin 76°cos 46°-cos 76°sin 46°=sin(76°-46°)=sin 30°=,∵α∈,∴α∈,联立解得sin α=.故选A.【典例3】(1+tan 20°)(1+tan 21°)(1+tan 24°)(1+tan 25°)= .【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】三角函数公式中变“角”【典例1】已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,则cos=________.【解析】由题意知,α+β∈,sin(α+β)=-<0,所以cos(α+β)=,因为β-∈,所以cos=-,cos=cos=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin=-.【典例2】已知sin α=,sin(β-α)=-,α,β均为锐角,则β等于( )A. B. C. D.【解析】因为sin α=,sin(β-α)=-,且α,β均为锐角,所以cos α=,cos(β-α)=,所以sin β=sin[α+(β-α)]=sin α·cos(β-α)+cos αsin(β-α)=×+×==,所以β=.故选C.【典例3】已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,则cos= .【解析】由题意知,α+β∈,sin(α+β)=-<0,所以cos(α+β)=,因为β-∈,所以cos=-,cos=cos=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin=-.【题型四】三角函数公式中变“名”【典例1】求值:-sin 10°.【解析】原式=-sin 10°=-sin 10°·=-sin 10°·=-2cos 10°=====.【典例2】求4sin 20°+tan 20°的值为________.【解析】原式=4sin 20°+====.【练真题】【真题1】(2020·全国Ⅲ)已知sin θ+sin=1,则sin等于( )A. B. C. D.【解析】因为sin θ+sin=sin+sin=sincos -cossin +sincos +cossin =2sincos =sin=1.所以sin=.故选B.【真题2】(2021·全国乙卷)cos2-cos2=( )A. B. C. D.【解析】因为cos=sin=sin ,所以cos2-cos2=cos2-sin2=cos=cos =.故选D.【真题3】(2021·全国甲卷)若α∈,tan 2α=,则tan α=( )A. B. C. D.【解析】因为tan 2α==,且tan 2α=,所以=,解得sin α=.因为α∈,所以cos α =,tan α==.故选A.【真题4】(2018·全国Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)= .【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=-,∴sin(α+β)=-.【真题5】(2019·高考全国卷Ⅱ)已知α∈,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( )A. B.C. D.【解析】由2sin 2α=cos 2α+1,得4sin αcos α=1-2sin2α+1,即2sin αcos α=1-sin2α.因为α∈,所以cos α=,所以2sin α=1-sin2 α,解得sin α=.故选B.【真题6】(2020·高考全国卷Ⅱ)若sin x=-,则cos 2x=____________.【解析】因为sin x=-,所以由二倍角公式,得cos 2x=1-2sin2x=1-2×=.【真题7】(2020·高考全国卷Ⅲ)已知2tan θ-tan =7,则tan θ=( )A.-2 B.-1 C.1 D.2【解析】由已知得2tan θ-=7,得tan θ=2.故选D.【真题8】(2021·新高考Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=( )A.- B.- C. D.【解析】因为tan θ=-2,所以==sin θ(sin θ+cos θ)====.故选C.三、【测】【测基础】【单选题】1. tan 105°等于( )A.2- B.-2-C.-2 D.-【解析】 tan 105°=tan(60°+45°)=====-2-.故选B.2. 已知点P(x,2)是角α终边上一点,且cos α=-,则cos等于( )A.- B.C. D.【解析】因为点P(x,2)是角α终边上一点,则有cos α==,而cos α=-,于是得=-,解得x=-1,则sin α==,因此,cos=cos cos α-sin sin α=×-×=-,所以cos=-.故选A.3. 等于( )A.1 B.C. D.【解析】====.故选B.4. 已知锐角α,β满足sin α=,cos β=,则α+β等于( )A. B.或C. D.2kπ+(k∈Z)【解析】由sin α=,cos β=,且α,β为锐角,可知cos α=,sin β=,故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=,又0<α+β<π,故α+β=.故选C.【多选题】5. 下列各式中,值为的是( )A. B.tan 15°cos215°C.cos2-sin2 D.【解析】∵=tan 45°=,tan 15°·cos215°=sin 15°cos 15°=sin 30°=,cos2-sin2=cos =,=sin 30°=.故选ACD.6. 下列四个选项中,化简正确的是( )A.cos(-15°)=B.cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=0C.cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)·sin(25°+α)=D.sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=【解析】对于A,法一 原式=cos(30°-45°)=cos 30°·cos 45°+sin 30°sin 45°=×+×=,A错误.法二 原式=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=×+×=.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°=.对于D,原式=cos 76°cos 16°+sin 76°sin 16°=cos(76°-16°)=cos 60°=.故选BCD.【填空题】7. 已知tan θ=2,则tan= .【解析】∵tan θ=2,∴tan====.8. 化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-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).【解答题】9. 已知α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,求cos.【解析】因为α,β∈,所以<α+β<2π,<β-<,因为sin(α+β)=-,sin=,所以cos(α+β)=,cos=-,所以cos=cos=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin=×+×=-.10. 已知0<β<<α<π,且cos=-,sin=,求cos(α+β)的值.【解析】∵0<β<<α<π,∴-<-β<,<α-<π,∴cos==,sin==,∴cos=cos=coscos+sinsin=×+×=,∴cos(α+β)=2cos2-1=2×-1=-.11. 已知α,β均为锐角,且sin α=,tan(α-β)=-.(1)求sin(α-β)的值;(2)求cos β的值.【解析】(1)∵α,β∈,∴-<α-β<.又∵tan(α-β)=-<0,∴-<α-β<0.∴sin(α-β)=-.(2)由(1)可得,cos(α-β)=.∵α为锐角,且sin α=,∴cos α=.∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×=.【测能力】【单选题】1. 已知α为第二象限角,且tan α+tan =2tan αtan -2,则sin=( )A.- B.C.- D.【解析】tan α+tan =2tan αtan -2 =-2 tan=-2,因为α为第二象限角,所以sin=,cos=-,则sin=-sin=-sin=cossin -sin·cos =-.故选C.2. 公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割约为0.618,这一数值也可以表示为m=2sin 18°,若m2+n=4,则=( )A.8 B.4C.2 D.1【解析】因为m=2sin 18°,m2+n=4,所以n=4-m2=4-4sin218°=4cos218°.所以=====2.故选C.3. 若cos2α-cos2β=a,则sin(α+β)sin(α-β)等于( )A.- B. C.-a D.a【解析】sin(α+β)sin(α-β)=(sin αcos β+cos αsin β)·(sin αcos β-cos αsin β)=sin2αcos2β-cos2αsin2β=(1-cos2α)cos2β-cos2α(1-cos2β)=cos2β-cos2α=-a.故选C.4. 已知cos=2cos(π-α),则tan等于( )A.-3 B.C.- D.3【解析】由cos=2cos(π-α)得sin α=-2cos α,即tan α=-2,∴tan===-.故选C.【多选题】5. 已知cos(α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,以下判断正确的是( )A.sin 2α= B.cos(α-β)=C.cos αcos β= D.tan αtan β=【解析】因为cos(α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,所以sin 2α==,故A正确;因为sin(α+β)=,所以cos(α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=×+×=,故B错误;cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)]==,故C正确;sin αsin β=[cos(α-β)-cos(α+β)]==,所以tan αtan β=,故D错误.故选AC.6. 已知α,β,γ∈,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)=B.cos(β-α)=C.β-α=-D.β-α=【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)=,即选项A正确,B错误;∵γ∈,∴sin γ=sin β-sin α>0,∴β>α,而α,β∈,∴0<β-α<,∴β-α=,即选项D正确,C错误.故选AD.【填空题】7. 已知coscos=,则sin4θ+cos4θ的值为________.【解析】因为coscos==(cos2θ-sin2θ)=cos 2θ=.所以cos 2θ=.故sin4θ+cos4θ=+=+=.8. 已知0<α<,且sin α=,则tan=________;=________.【解析】因为0<α<,且sin α=,所以cos α==,所以tan α==,则tan=tan(α+)==7.====.【解答题】9. 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P.(1)求sin(α+π)的值;(2)若角β满足sin(α+β)=,求cos β的值.【解析】(1)由角α的终边过点P,得sin α=-,所以sin(α+π)=-sin α=.(2)由角α的终边过点P,得cos α=-,由sin(α+β)=,得cos(α+β)=±.由β=(α+β)-α得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,所以cos β=-或cos β=.10. 已知cos=-,sin=,且<α<π,0<β<,求cos(α+β).【解析】由已知,得<α-<π,0<-β<,∴sin=,cos=,∴cos =cos=coscos+sinsin=×+×=.则cos(α+β)=2cos2-1=-.11.如图,在平面直角坐标系xOy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=,点B的纵坐标是.(1)求cos(α-β)的值;(2)求2α-β的值.【解析】(1)由题意知,|OA|=|OM|=1,因为S△OAM=|OA|·|OM|sin α=,所以sin α=,又α为锐角,所以cos α=.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,所以sin β=,cos β=-,所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=×+×=-.(2)因为sin α=,cos α=,cos(α-β)=-,sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=×-×=-,所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcos(α-β)+cos αsin(α-β)=-,因为α为锐角,sin α=>,所以α∈,所以2α∈,又β∈,所以2α-β∈,所以2α-β=-.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第四单元第3讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 -2024年新高考数学一轮复习讲义之讲-练-测(原卷版).docx 第四单元第3讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 -2024年新高考数学一轮复习讲义之讲-练-测(解析版).docx