8.2.2 第一课时 两角和与差的正弦(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第三册

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8.2.2 第一课时 两角和与差的正弦(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第三册

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8.2.2 两角和与差的正弦、正切
第一课时 两角和与差的正弦
1.sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=(  )
A.         B.
C.- D.-
2.(多选)下列四个选项,化简正确的是(  )
A.cos(-15°)=
B.cos 15°sin 105°-sin 15°cos 105°=sin(15°-105°)=-1
C.cos(α-35°)cos(α+25°)+sin(α-35°)·sin(α+25°)=cos[(α-35°)-(α+25°)]=cos(-60°)=cos 60°=
D.sin(x+y)sin(y-x)-cos(x+y)cos(x-y)=-[cos(x+y)cos(x-y)+sin(x+y)·sin(x-y)]=-cos[(x+y)-(x-y)]
3.sin θ+sin+sin的值为(  )
A.0 B.
C.1 D.2
4.已知f(x)=sin(3x+θ)-cos(3x+θ)是奇函数,且在上是减函数,则θ的一个值是(  )
A. B.π
C.π D.π
5.若0<α<<β<π,且cos β=-,sin(α+β)=,则sin α的值是(  )
A. B.
C. D.
6.在△ABC中,3sin A+4cos B=6,3cos A+4sin B=1,则C的大小为(  )
A. B.
C.或 D.或
7.已知cos θ=,则sin的值为    ,sin的值为    .
8.若sin x+cos x=4-m,则实数m的取值范围为    .
9.已知△ABC的内角为A,B,C.若2cos Bsin A=sin C,则△ABC的形状一定是    .
10.已知cos(α-β)=-,sin(α+β)=-,<α-β<π,<α+β<2π,求β的值.
11.(多选)已知θ为锐角,那么下列各值中,sin θ+cos θ可能取的值是(  )
A. B. C. D.
12.函数f(x)=sin(x+2φ)-2sin φ cos(x+φ)的最大值为    ,最小值为    .
13.已知函数f(x)=Asin,x∈R,且f=.
(1)求A的值;
(2)若f(θ)-f(-θ)=,θ∈,求f.
14.已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,那么β=(  )
A. B.
C. D.
15.已知向量a=(sin x,cos x-1),b=(,-1),设f(x)=a·b.
(1)求函数f(x)的最小正周期和对称中心;
(2)已知α为锐角,β∈(0,π),f=,sin(α+β)=-,求sin(2α+β)的值.
第一课时 两角和与差的正弦
1.B 原式=sin 14°cos 16°+cos 14sin 16°=sin(14°+16°)=sin 30°=.
2.CD ∵cos(-15°)=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°·sin 30°=,故A错.∵cos 15°sin 105°-sin 15°cos 105°=sin 105°cos 15°-cos 105°sin 15°=sin(105°-15°)=sin 90°=1,故B错.C、D正确.
3.A 原式=sin θ+sin θcos +cos θsin +sin θcos +cos θsin =sin θ-sin θ+cos θ-sin θ-cos θ=0.
4.D f(x)=sin,∵f(x)是奇函数,∴f(0)=sin=0,∴θ=kπ+,k∈Z.∵f(x)在上是减函数,∴k为奇数.当k=1时,θ=π.
5.C 由<β<π,cos β=-得sin β=.又0<α<<β<π,所以<α+β <,所以cos(α+β)=-=-=-.所以sin α=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=×+×=,故选C.
6.A 由已知可得(3sin A+4cos B)2+(3cos A+4sin B)2=62+12,即9+16+24sin(A+B)=37,所以sin(A+B)=.所以在△ABC中,sin C=,所以C=或C=.又1-3cos A=4sin B>0,所以cos A<.又<,所以A>,所以C<,所以C=不符合题意,所以C=.
7.  解析:因为cos θ=,所以sin θ==,所以sin=sin θcos+cos θsin=×=;sin=sin θcos-cos θsin=×-×=.
8.[2,6] 解析:∵sin x+cos x=4-m,∴sin x+cos x=,∴sin sin x+cos cos x=,∴cos=,∵≤1,∴||≤1,∴2≤m≤6.
9.等腰三角形 解析:因为2cos Bsin A=sin C,所以2cos Bsin A=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,所以cos Bsin A-cos Asin B=0 sin(A-B)=0.因为角A,B,C为△ABC的内角,所以A=B.
10.解:因为 <α-β<π,cos(α-β)=-,
所以sin(α-β)=.
因为<α+β<2π,sin(α+β)=-,
所以cos(α+β)=.
所以cos 2β=cos [(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=×+×=-1.
因为<α-β<π,<α+β<2π,
所以<2β<,2β=π,
所以β=.
11.AD sin θ+cos θ=sin(θ+),∵0<θ<,∴<θ+<,∴<sin≤1,∴1<sin θ+cos θ≤,∴sin θ+cos θ可能取的值是和,故选A、D.
12.1 -1 解析:因为f(x)=sin(x+2φ)-2sin φcos(x+φ)=sin[(x+φ)+φ]-2sin φcos(x+φ)=sin(x+φ)cos φ-sin φ·cos(x+φ)=sin x,所以函数f(x)的最大值为1,最小值为-1.
13.解:(1)由f=Asin=Asin =A=,可得A=3.
(2)f(θ)-f(-θ)=,
则3sin-3sin=,
3-3=,得sin θ=.
因为θ∈,所以cos θ=,f=3sin=3sin=3cos θ=.
14.C sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β),由已知cos α=,cos(α-β)=,0<β<α<,可知sin α=,sin(α-β)=,代入上式得sin β=×-×==,所以β=.
15.解:由题意得f(x)=a·b=sin x-cos x+1=2sin+1.
(1)f(x)的最小正周期T=2π,
令x-=kπ(k∈Z),则x=kπ+(k∈Z),
又f=2sin(kπ)+1=1,
因此函数f(x)的对称中心为,k∈Z.
(2)f=2sin+1=2sin α+1= sin α=.
∵α∈,∴cos α=.
∵α∈,β∈(0,π),∴α+β∈.
又sin(α+β)=-<0,∴α+β∈,
∴cos(α+β)=-,
∴sin(2α+β)=sin[(α+β)+α]=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α=-×+×=-.
2 / 28.2.2 两角和与差的正弦、正切
新课程标准解读 核心素养
1.理解两角和与差的正弦、正切公式的推导过程 逻辑推理
2.能够运用两角和与差的正弦、正切公式解决求值、化简等问题 数学运算
第一课时 两角和与差的正弦
乔布斯描述苹果电脑是“思想的自行车”——一种能够使人们的思想达到想象中任何角落的工具,并且功能多样,他用类比介绍了这一引领信息时代的创新发明.我们一旦开始给予类比密切的关注,就会发现它在生活中随处可见,类比可以推动创新.
【问题】 (1)类比两角和与差的余弦公式如何推导两角和的正弦公式?
(2)由sin(α+β)能推导出sin(α-β)吗?
                                             
                                             
知识点 两角和与差的正弦
1.两角和与差的正弦公式
名称 公式 简记符号 使用条件
两角和 的正弦 sin(α+β)=        Sα+β α,β∈R
两角差 的正弦 sin(α-β)=        Sα-β α,β∈R
2.辅助角公式
asin x+bcos x=·sin(x+φ)(或asin x+bcos x=·cos(x-φ)),其中sin φ=    ,cos φ=   .
提醒 两角和与差的正弦公式的结构特征:①“正余余正”表示展开后的两项分别为两角的正弦乘余弦,余弦乘正弦;②“符号相同”是指展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号相同,即两角和用“+”,两角差用“-”;③两角和与差的正弦公式只有中间的连接符号不同.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)sin(α-β)=sin αcos α-cos βsin β.(  )
(2)sin α+sin β=sin(α+β).(  )
(3)sin(α+β-15°)=sin(α-15°)cos β+cos(α-15°)sin β.(  )
(4)sin 15°+cos 15°=sin 60°.(  )
2.sin 20°cos 40°+cos 20°sin 140°=(  )
A.-         B.
C.- D.
3.已知θ为锐角,且sin θ=,则sin(θ-45°)=(  )
A. B.-
C. D.-
4.函数y=sin x-cos x的最小正周期是(  )
A. B.π
C.2π D.4π
题型一 利用公式化简求值
【例1】 (1)=(  )
A.-       B.-
C. D.
(2)求sin 157°cos 67°+cos 23°sin 67°的值;
(3)求sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-cos(θ+15°)的值.
尝试解答                                      
通性通法
1.解给角求值问题的基本思路
(1)逆用公式或运用公式变形,化为特殊角的三角函数值;
(2)化为正、负相消的项,消去求值;
(3)分子、分母出现公约数时进行约分求值.
2.对于非特殊角的三角函数式,要想利用两角和与差的正弦、余弦公式求出具体数值,一般有以下三种途径:
(1)化为特殊角的三角函数值;
(2)化为正负相消的项,消去,求值;
(3)化为分子、分母形式,进行约分再求值.
【跟踪训练】
 求下列各式的值:
(1)sin;
(2)-2cos(α+β).
题型二 给值(式)求值
【例2】 设α∈,β∈,若cos α=-,sin β=-,求sin(α+β)的值.
尝试解答                                      
【母题探究】
1.(变条件)若将角β的条件改为第三象限,其他条件不变,则结果如何?
2.(变设问)若条件不变,试求sin(α-β)+cos(α-β)的值.
通性通法
解给值(式)求值的策略
(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,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.
【跟踪训练】
 已知0<α<<β<π,sin α=,sin(α+β)=,则sin β=    .
题型三 辅助角公式的应用
【例3】 设函数f(x)=sin x+sin.
(1)求f(x)的最小值,并求使f(x)取得最小值的x的集合;
(2)求函数f(x)的单调区间.
尝试解答                                      
通性通法
辅助角公式及其应用
(1)公式形式:公式asin α+bcos α=sin(α+φ)(或asin α+bcos α=cos(α-φ))将形如asin α+bcos α(a,b不同时为零)的三角函数式收缩为同一个角的一种三角函数式;
(2)形式选择:化为正弦还是余弦,要看具体条件而定,一般要求变形后角α的系数为正,这样更有利于研究函数的性质.
【跟踪训练】
1.已知sin θ+sin=1,则sin=(  )
A.   B. C.   D.
2.函数y=sin(x+10°)+cos(x+40°)(x∈R)的最大值是    .
两角和与差的三角函数公式在三角形中的应用
 在钝角三角形ABC中,已知C为钝角,A,B都是锐角,试探究P=sin(A+B),Q=sin A+sin B,R=cos A+cos B的大小,并把P,Q,R按从小到大的顺序排列起来.
【问题探究】
1.当A=30°,B=30°时,求P,Q,R的值,并比较它们的大小.
提示:当A=30°,B=30°时,P=sin(30°+30°)=sin 60°=,Q=sin 30°+sin 30°=2sin 30°=1,R=cos 30°+cos 30°=2cos 30°=,∴P<Q<R.
2.当A=30°,B=45°时,求P,Q,R的值,并比较它们的大小.
提示:当A=30°,B=45°时,
P=sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=×+×=,
Q=sin 30°+sin 45°=+=,
R=cos 30°+cos 45°=+=,
∵P-Q=-=<0,
∴P<Q,∵Q-R=-=<0,∴Q<R,∴P<Q<R.
3.由问题1,2你能得到什么结论,并证明你的结论.
提示:由问题1,2猜想P<Q<R.
证明:∵C为钝角,∴0<A+B<,
∴A<-B,B<-A,∴cos A>cos(-B)=sin B,cos B>cos=sin A,
∴R-Q=cos A+cos B-sin A-sin B>sin B+sin A-sin A-sin B=0,即R>Q.
∵P-Q=sin(A+B)-sin A-sin B
=sin Acos B+cos Asin B-sin A-sin B
=sin A(cos B-1)+sin B(cos A-1)<0,
∴P<Q.综上可得P<Q<R.
4.若将钝角三角形改为锐角三角形,P,Q,R的大小又如何?
提示:∵P-R=sin(A+B)-cos A-cos B
=sin Acos B+cos Asin B-cos A-cos B
=(sin A-1)cos B+(sin B-1)cos A<0,
∴P<R.∵△ABC为锐角三角形,
∴0<A<,0<B<,A+B>,
∴-B<A<,-A<B<,
∴sin<sin A,sin<sin B,
∴R-Q=cos A+cos B-sin A-sin B<cos A+cos B-sin-sin
=cos A+cos B-cos B-cos A=0,
∴R<Q,综上,P<R<Q.
【迁移应用】
已知A,B,C是△ABC的三个内角,y=tan+,若任意交换两个角的位置,y的值是否变化?证明你的结论.
1.的值是(  )
A.    B.    C.1    D.
2.已知α∈(0,π),cos=-,则sin(-α)=(  )
A. B.-
C.- D.
3.sin 15°+sin 75°=(  )
A. B.1 C. D.
4.sin 155°cos 35°-cos 25°cos 235°=    .
5.设△ABC的三个内角分别为A,B,C,向量m=(sin A,sin B),n=(cos B,cos A),若m·n=1+cos(A+B),求C.
第一课时 两角和与差的正弦
【基础知识·重落实】
知识点
1.sin α·cos β+cos αsin β sin α·cos β-cos αsin β
2.  
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.B sin 20°cos 40°+cos 20°sin 140°=sin 20°cos 40°+cos 20°sin 40°=sin 60°=.
3.D ∵θ为锐角,且sin θ=,∴cos θ==,∴sin(θ-45°)=(sin θ-cos θ)=×=-.
4.C y=sin x-cos x==sin,所以函数的最小正周期为T=2π.
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)C 


==sin 30°=.
(2)解:原式=sin(180°-23°)cos 67°+cos 23°sin 67°=sin 23°cos 67°+cos 23°sin 67°=sin(23°+67°)=sin 90°=1.
(3)解:sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-cos(θ+15°)
=sin(θ+15°+60°)+cos(θ+15°+30°)-cos(θ+15°)
=sin(θ+15°)cos 60°+cos(θ+15°)sin 60°+cos(θ+15°)·cos 30°-sin(θ+15°)sin 30°-cos(θ+15°)
=sin(θ+15°)+cos(θ+15°)+cos(θ+15°)-sin(θ+15°)-cos(θ+15°)=0.
跟踪训练
 解:(1)sin=-sin π=-sin
=sin =sin
=sin cos -cos sin =.
(2)原式=

==.
【例2】 解:因为α∈,cos α=-,所以sin α=,
因为β∈,sin β=-,所以cos β=.
所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=×+×=.
母题探究
1.解:因为β为第三象限角,所以cos β=-.
所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=×+×=-+=0.
2.解:sin(α-β)+cos(α-β)=sin αcos β-cos αsin β+cos αcos β+sin αsin β=×-×+×+×=---=-1.
跟踪训练
  解析:由0<α<<β<π,得<α+β<.又sin α=,sin(α+β)=,∴cos α=,cos(α+β)=-.∴sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)·sin α=×-×=.
【例3】 解:(1)f(x)=sin x+sin xcos +cos xsin
=sin x+sin x+cos x=sin x+cos x
=( sin xcos +cos xsin )
=sin,
当sin=-1时,f(x)min=-,
此时x+=+2kπ(k∈Z),
所以x=+2kπ(k∈Z).
所以f(x)的最小值为-,x的集合为{x|x=+2kπ,k∈Z}.
(2)当2kπ-≤x+≤2kπ+(k∈Z),
即2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z)时,函数f(x)为增函数;
当2kπ+≤x+≤2kπ+,
即2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z)时,函数f(x)为减函数.
所以函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z),
函数f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
跟踪训练
1.B ∵sin θ+sin=sin θ+cos θ=sin=1,∴sin=,故选B.
2.1 解析:令x+10°=α,则x+40°=α+30°,∴y=sin α+cos(α+30°)=sin α+cos α-sin α=sin α+cos α=sin(α+60°),∴ymax=1.
拓视野 两角和与差的三角函数公式在三角形中的应用
迁移应用
 解:任意交换两个角的位置,y的值不变.
证明如下:
∵A,B,C是△ABC的三个内角,A+B+C=π,
∴=-.
y=tan+
=tan+
=tan+
=tan+tan+tan,
因此任意交换两个角的位置,y的值不变.
随堂检测
1.A 原式=


==.
2.B 由于α∈(0,π),α+∈,而cos=->-=cos ,所以<α+<,所以sin==.所以sin(-α)=sin cos-cos sin=×-×=-.
3.C sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2sin(15°+30°)=2sin 45°=.故选C.
4. 解析:原式=sin 25°cos 35°+cos 25°sin 35°=sin(25°+35°)=sin 60°=.
5.解:因为m·n=1+cos(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
所以sin(A+B)=1+cos(A+B).
又A+B=π-C,整理得sin=,
因为0<C<π,所以<C+<,
所以C+=,所以C=.
4 / 5(共74张PPT)
8.2.2 
两角和与差的正弦、正切
新课程标准解读 核心素养
1.理解两角和与差的正弦、正切公式的推导过程 逻辑推理
2.能够运用两角和与差的正弦、正切公式解决求
值、化简等问题 数学运算
第一课时 
两角和与差的正弦
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
乔布斯描述苹果电脑是“思想的自行车”——一种能够使人们的
思想达到想象中任何角落的工具,并且功能多样,他用类比介绍了这
一引领信息时代的创新发明.我们一旦开始给予类比密切的关注,就
会发现它在生活中随处可见,类比可以推动创新.
【问题】 (1)类比两角和与差的余弦公式如何推导两角和的正弦
公式?
(2)由 sin (α+β)能推导出 sin (α-β)吗?
知识点 两角和与差的正弦
1. 两角和与差的正弦公式
名称 公式 简记符号 使用条件
两角和的
正弦 sin (α+β)= Sα+β α,β∈R
两角差的
正弦 sin (α-β)= Sα-β α,β∈R
sin α· cos
β+ cos α sin β
sin α· cos
β- cos α sin β
2. 辅助角公式
a sin x+b cos x= · sin (x+φ)(或a sin x+b cos x=
· cos (x-φ)),其中 sin φ=    , cos φ
=    (或 cos φ= , sin φ= ).
 
 
提醒 两角和与差的正弦公式的结构特征:①“正余余正”表示展
开后的两项分别为两角的正弦乘余弦,余弦乘正弦;②“符号相
同”是指展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号
相同,即两角和用“+”,两角差用“-”;③两角和与差的正弦
公式只有中间的连接符号不同.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1) sin (α-β)= sin α cos α- cos β sin β. ( × )
(2) sin α+ sin β= sin (α+β). ( × )
(3) sin (α+β-15°)= sin (α-15°) cos β+ cos (α
-15°) sin β. ( √ )
(4) sin 15°+ cos 15°= sin 60°. ( √ )
×
×


2. sin 20° cos 40°+ cos 20° sin 140°=(  )
解析:   sin 20° cos 40°+ cos 20° sin 140°= sin 20° cos
40°+ cos 20° sin 40°= sin 60°= .
3. 已知θ为锐角,且 sin θ= ,则 sin (θ-45°)=(  )
解析:  ∵θ为锐角,且 sin θ= ,∴ cos θ= =
,∴ sin (θ-45°)= ( sin θ- cos θ)= × =
- .
4. 函数y= sin x- cos x的最小正周期是(  )
B. π
C. 2π D. 4π
解析:  y= sin x- cos x= ( sin x- cos x)= sin
,所以函数的最小正周期为T=2π.
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
  
题型一 利用公式化简求值
【例1】 (1) =(  )
解析:


= = sin 30°= .
(2)求 sin 157° cos 67°+ cos 23° sin 67°的值;
解:原式= sin (180°-23°) cos 67°+ cos 23° sin
67°= sin 23° cos 67°+ cos 23° sin 67°= sin (23°+
67°)= sin 90°=1.
(3)求 sin (θ+75°)+ cos (θ+45°)- cos (θ+15°)
的值.
解: sin (θ+75°)+ cos (θ+45°)- cos (θ
+15°)
= sin (θ+15°+60°)+ cos (θ+15°+30°)- cos
(θ+15°)
= sin (θ+15°) cos 60°+ cos (θ+15°) sin 60°+ cos
(θ+15°)· cos 30°- sin (θ+15°) sin 30°- cos
(θ+15°)
= sin (θ+15°)+ cos (θ+15°)+ cos (θ+15°)-
sin (θ+15°)- cos (θ+15°)=0.
通性通法
1. 解给角求值问题的基本思路
(1)逆用公式或运用公式变形,化为特殊角的三角函数值;
(2)化为正、负相消的项,消去求值;
(3)分子、分母出现公约数时进行约分求值.
2. 对于非特殊角的三角函数式,要想利用两角和与差的正弦、余弦公
式求出具体数值,一般有以下三种途径:
(1)化为特殊角的三角函数值;
(2)化为正负相消的项,消去,求值;
(3)化为分子、分母形式,进行约分再求值.
【跟踪训练】
 求下列各式的值:
(1) sin ;
解: sin =- sin π=- sin = sin =
sin = sin cos - cos sin = .
(2) -2 cos (α+β).
解: 原式=

= = .
题型二 给值(式)求值
【例2】 设α∈ ,β∈ ,若 cos α=- , sin β
=- ,求 sin (α+β)的值.
解:因为α∈ , cos α=- ,所以 sin α= ,
因为β∈ , sin β=- ,所以 cos β= .
所以 sin (α+β)= sin α cos β+ cos α sin β= × +
× = .
【母题探究】
1. (变条件)若将角β的条件改为第三象限,其他条件不变,则结果
如何?
解:因为β为第三象限角,所以 cos β=- .
所以 sin (α+β)= sin α cos β+ cos α sin β= × +
× =- + =0.
2. (变设问)若条件不变,试求 sin (α-β)+ cos (α-
β)的值.
解: sin (α-β)+ cos (α-β)= sin α cos β- cos α sin
β+ cos α cos β+ sin α sin β= × - × +
× + × = - - - =-1.
通性通法
解给值(式)求值的策略
(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,然后应用诱导公式把“所求角”变成
“已知角”.
【跟踪训练】
 已知0<α< <β<π, sin α= , sin (α+β)= ,则 sin β
= .
解析:由0<α< <β<π,得 <α+β< .又 sin α= , sin
(α+β)= ,∴ cos α= , cos (α+β)=- .∴ sin β= sin
[(α+β)-α]= sin (α+β) cos α- cos (α+β)· sin α
= × - × = .
 
题型三 辅助角公式的应用
【例3】 设函数f(x)= sin x+ sin .
(1)求f(x)的最小值,并求使f(x)取得最小值的x的集合;
解: f(x)= sin x+ sin x cos + cos x sin = sin x+ sin
x+ cos x= sin x+ cos x= ( sin x cos + cos x sin )=
sin ,当 sin =-1时,f(x)min=- ,
此时x+ = +2kπ(k∈Z),所以x= +2kπ(k∈Z).
所以f(x)的最小值为- ,x的集合为{x|x= +2kπ,
k∈Z}.
(2)求函数f(x)的单调区间.
解: 当2kπ- ≤x+ ≤2kπ+ (k∈Z),
即2kπ- ≤x≤2kπ+ (k∈Z)时,函数f(x)为增函数;
当2kπ+ ≤x+ ≤2kπ+ ,
即2kπ+ ≤x≤2kπ+ (k∈Z)时,函数f(x)为减函数.
所以函数f(x)的单调递增区间为[2kπ- ,2kπ+ ]
(k∈Z),
函数f(x)的单调递减区间为[2kπ+ ,2kπ+ ](k∈Z).
通性通法
辅助角公式及其应用
(1)公式形式:公式a sin α+b cos α= sin (α+φ)(或
a sin α+b cos α= cos (α-φ))将形如a sin α+b
cos α(a,b不同时为零)的三角函数式收缩为同一个角的一
种三角函数式;
(2)形式选择:化为正弦还是余弦,要看具体条件而定,一般要求
变形后角α的系数为正,这样更有利于研究函数的性质.
【跟踪训练】
1. 已知 sin θ+ sin =1,则 sin =(  )
解析:  ∵ sin θ+ sin = sin θ+ cos θ= sin
=1,∴ sin = ,故选B.
2. 函数y= sin (x+10°)+ cos (x+40°)(x∈R)的最大值
是 .
解析:令x+10°=α,则x+40°=α+30°,∴y= sin α+
cos (α+30°)= sin α+ cos α- sin α= sin α+ cos α
= sin (α+60°),∴ymax=1.
1 
 两角和与差的三角函数公式在三角形中的应用
  
 在钝角三角形ABC中,已知C为钝角,A,B都是锐角,试探究P
= sin (A+B),Q= sin A+ sin B,R= cos A+ cos B的大小,并
把P,Q,R按从小到大的顺序排列起来.
【问题探究】
1. 当A=30°,B=30°时,求P,Q,R的值,并比较它们的大小.
提示:当A=30°,B=30°时,
P= sin (30°+30°)= sin 60°= ,
Q= sin 30°+ sin 30°=2 sin 30°=1,
R= cos 30°+ cos 30°=2 cos 30°= ,
∴P<Q<R.
2. 当A=30°,B=45°时,求P,Q,R的值,并比较它们的大小.
提示:当A=30°,B=45°时,
P= sin (30°+45°)= sin 30° cos 45°+ cos 30° sin 45°
= × + × = ,
Q= sin 30°+ sin 45°= + = ,
R= cos 30°+ cos 45°= + = ,
∵P-Q= - = <0,
∴P<Q,
∵Q-R= - = <0,
∴Q<R,∴P<Q<R.
3. 由问题1,2你能得到什么结论,并证明你的结论.
提示:由问题1,2猜想P<Q<R.
证明:∵C为钝角,∴0<A+B< ,
∴A< -B,B< -A,
∴ cos A> cos = sin B,
cos B> cos = sin A,
∴R-Q= cos A+ cos B- sin A- sin B> sin B+ sin A- sin A-
sin B=0,即R>Q.
∵P-Q= sin (A+B)- sin A- sin B
= sin A cos B+ cos A sin B- sin A- sin B
= sin A( cos B-1)+ sin B( cos A-1)<0,
∴P<Q.
综上可得P<Q<R.
4. 若将钝角三角形改为锐角三角形,P,Q,R的大小又如何?
提示:∵P-R= sin (A+B)- cos A- cos B
= sin A cos B+ cos A sin B- cos A- cos B
=( sin A-1) cos B+( sin B-1) cos A<0,
∴P<R.
∵△ABC为锐角三角形,
∴0<A< ,0<B< ,A+B> ,
∴ -B<A< , -A<B< ,
∴ sin < sin A, sin < sin B,
∴R-Q= cos A+ cos B- sin A- sin B< cos A+ cos B- sin - sin
= cos A+ cos B- cos B- cos A=0,
∴R<Q,综上,P<R<Q.
【迁移应用】
已知A,B,C是△ABC的三个内角,y=tan + ,若任
意交换两个角的位置,y的值是否变化?证明你的结论.
解:任意交换两个角的位置,y的值不变.
证明如下:
∵A,B,C是△ABC的三个内角,A+B+C=π,
∴ = - .
y=tan +
=tan +
=tan +
=tan +tan +tan ,
因此任意交换两个角的位置,y的值不变.
1. 的值是(  )
C. 1
解析:  原式=


= = .
2. 已知α∈(0,π), cos =- ,则 sin (-α)=
(  )
解析:  由于α∈(0,π),α+ ∈ ,而 cos
=- >- = cos ,所以 <α+ < ,所以 sin =
= .所以 sin (-α)= sin = sin
cos - cos sin = × - × =- .
3. sin 15°+ sin 75°=(  )
B. 1
解析:   sin 15°+ sin 75°= sin 15°+ cos 15°=2 sin
(15°+30°)=2 sin 45°= .故选C.
4. sin 155° cos 35°- cos 25° cos 235°= .
解析:原式= sin 25° cos 35°+ cos 25° sin 35°= sin (25°+
35°)= sin 60°= .
 
5. 设△ABC的三个内角分别为A,B,C,向量m=( sin A, sin
B),n=( cos B, cos A),若m·n=1+ cos (A+B),
求C.
解:因为m·n=1+ cos (A+B)= sin A cos B+ cos A
sin B,
所以 sin (A+B)=1+ cos (A+B).
又A+B=π-C,整理得 sin = ,
因为0<C<π,所以 <C+ < ,所以C+ = ,所以C= .
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. sin 14° cos 16°+ sin 76° cos 74°=(  )
解析:  原式= sin 14° cos 16°+ cos 14 sin 16°= sin (14°
+16°)= sin 30°= .
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2. (多选)下列四个选项,化简正确的是(  )
B. cos 15° sin 105°- sin 15° cos 105°= sin (15°-105°)=
-1
D. sin (x+y) sin (y-x)- cos (x+y) cos (x-y)=-
[ cos (x+y) cos (x-y)+ sin (x+y) sin (x-y)]=-
cos [(x+y)-(x-y)]
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解析:  ∵ cos (-15°)= cos 15°= cos (45°-30°)=
cos 45°· cos 30°+ sin 45°· sin 30°= ,故A错.∵ cos
15° sin 105°- sin 15° cos 105°= sin 105° cos 15°- cos
105°· sin 15°= sin (105°-15°)= sin 90°=1,故B
错.C、D正确.
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3. sin θ+ sin + sin 的值为(  )
A. 0
C. 1 D. 2
解析:  原式= sin θ+ sin θ cos + cos θ sin + sin θ cos
+ cos θ sin = sin θ- sin θ+ cos θ- sin θ- cos θ
=0.
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4. 已知f(x)= sin (3x+θ)- cos (3x+θ)是奇函数,且在
上是减函数,则θ的一个值是(  )
B. π
解析:  f(x)= sin ,∵f(x)是奇函数,∴f
(0)= sin =0,∴θ=kπ+ ,k∈Z. ∵f(x)在
上是减函数,∴k为奇数.当k=1时,θ= π.
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5. 若0<α< <β<π,且 cos β=- , sin (α+β)= ,则 sin
α的值是(  )
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解析:  由 <β<π, cos β=- 得 sin β= .又0<α<
<β<π,所以 <α+β < ,所以 cos (α+β)=-
=- =- .所以 sin α= sin [(α
+β)-β]= sin (α+β) cos β- cos (α+β) sin β=
× + × = ,故选C.
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6. 在△ABC中,3 sin A+4 cos B=6,3 cos A+4 sin B=1,则C的大
小为(  )
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解析:  由已知可得(3 sin A+4 cos B)2+(3 cos A+4 sin B)2
=62+12,即9+16+24 sin (A+B)=37,所以 sin (A+B)
= .所以在△ABC中, sin C= ,所以C= 或C= .又1-3 cos
A=4 sin B>0,所以 cos A< .又 < ,所以A> ,所以C<
,所以C= 不符合题意,所以C= .
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7. 已知 cos θ= ,则 sin 的值为    , sin
的值为    .
解析:因为 cos θ= ,所以 sin θ= =
,所以 sin = sin θ cos + cos θ sin = ×
= ; sin (θ- )= sin θ cos - cos θ sin = × -
× = .
 
 
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8. 若 sin x+ cos x=4-m,则实数m的取值范围为 .
解析:∵ sin x+ cos x=4-m,∴ sin x+ cos x= ,
∴ sin sin x+ cos cos x= ,∴ cos = ,
∵ ≤1,∴ ≤1,∴2≤m≤6.
[2,6] 
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9. 已知△ABC的内角为A,B,C. 若2 cos B sin A= sin C,则△ABC
的形状一定是 .
解析:因为2 cos B sin A= sin C,所以2 cos B sin A= sin (A+B)
= sin A cos B+ cos A sin B,所以 cos B sin A- cos A sin B=0 sin
(A-B)=0.因为角A,B,C为△ABC的内角,所以A=B.
等腰三角形 
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解:因为 <α-β<π, cos (α-β)=- ,
所以 sin (α-β)= .
因为 <α+β<2π, sin (α+β)=- ,
所以 cos (α+β)= .
10. 已知 cos (α-β)=- , sin (α+β)=- , <α-β
<π, <α+β<2π,求β的值.
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因为 <α-β<π, <α+β<2π,
所以 <2β< ,2β=π,所以β= .
所以 cos 2β= cos [(α+β)-(α-β)]= cos (α+β)
cos (α-β)+ sin (α+β) sin (α-β)= × +
× =-1.
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11. (多选)已知θ为锐角,那么下列各值中, sin θ+ cos θ可能取
的值是(  )
解析:   sin θ+ cos θ= sin (θ+ ),∵0<θ< ,
∴ <θ+ < ,∴ < sin ≤1,∴1< sin θ+ cos
θ≤ ,∴ sin θ+ cos θ可能取的值是 和 ,故选A、D.
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12. 函数f(x)= sin (x+2φ)-2 sin φ cos (x+φ)的最大值
为 ,最小值为 .
解析:因为f(x)= sin (x+2φ)-2 sin φ cos (x+φ)= sin
[(x+φ)+φ]-2 sin φ cos (x+φ)= sin (x+φ) cos φ- sin
φ· cos (x+φ)= sin x,所以函数f(x)的最大值为1,最小值
为-1.
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-1 
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13. 已知函数f(x)=A sin ,x∈R,且f( )= .
(1)求A的值;
解: 由f =A sin =A sin = A= ,
可得A=3.
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(2)若f(θ)-f(-θ)= ,θ∈ ,求f .
解: f(θ)-f(-θ)= ,
则3 sin -3 sin = ,
3 -3 = ,得 sin θ=
.
因为θ∈ ,所以 cos θ= ,f =3 sin
=3 sin =3 cos θ= .
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14. 已知 cos α= , cos (α-β)= ,且0<β<α< ,那么
β=(  )
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解析:   sin β= sin [α-(α-β)]= sin α cos (α-β)
- cos α sin (α-β),由已知 cos α= , cos (α-β)=
,0<β<α< ,可知 sin α= , sin (α-β)= ,代
入上式得 sin β= × - × = = ,所以β= .
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15. 已知向量a=( sin x, cos x-1),b=( ,-1),设f
(x)=a·b.
(1)求函数f(x)的最小正周期和对称中心;
(1)f(x)的最小正周期T=2π,
令x- =kπ(k∈Z),则x=kπ+ (k∈Z),
又f =2 sin (kπ)+1=1,
因此函数f(x)的对称中心为 ,k∈Z.
解:由题意得f(x)=a·b= sin x- cos x+1=2 sin
+1.
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(2)已知α为锐角,β∈(0,π),f = , sin (α+
β)=- ,求 sin (2α+β)的值.
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解: f =2 sin +1=2 sin α+1= sin
α= .
∵α∈ ,∴ cos α= .
∵α∈ ,β∈(0,π),∴α+β∈ .
又 sin (α+β)=- <0,∴α+β∈ ,
∴ cos (α+β)=- ,
∴ sin (2α+β)= sin [(α+β)+α]= sin (α+β) cos α
+ cos (α+β) sin α=- × + × =- .
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