三角恒等变换(7大题型)讲义-2026届高三数学一轮复习 (原卷版+解析版)

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三角恒等变换(7大题型)讲义-2026届高三数学一轮复习 (原卷版+解析版)

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三角恒等变换
题型一:两角和与差的三角函数公式的应用
【解题方法总结】
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.
例1.已知均为锐角,且,则( )
A. B. C.2 D.3
【解题思路】根据两角和差的正弦公式,结合商数关系化简即可得解.
【解答过程】解:因为,
所以,
即,
又均为锐角,所以,即.
故选:D.
例2.已知,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据同角三角函数的基本关系求出,再根据利用两角和的正弦公式计算可得.
【解答过程】解:因为,所以,又,
所以,
所以

故选:D.
例3.若,,,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意求得和的值,结合两角差的余弦公式,即可求解.
【解答过程】由题意,可得,,
因为,,可得,,

.
故选:C.
题型二:两角和与差的三角函数公式的逆用与变形
【解题方法总结】
(1)化简三角函数式的标准和要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数式的种数、项数及角的种类尽可能少;③使三角函数式的次数尽可能低;④使分母中尽量不合三角函数式和根式.
(2)化简三角函数式的常用方法:
①切化弦;②异名化同名;③异角化同角;④高次降低次.
例4.已知、是不同的两个锐角,则下列各式中一定不成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】因为、是不同的两个锐角,即,
所以,,
对于A,因为,
所以一定成立,故A错误;
对于D,可能成立,故D错误;
对于B,因为,
所以恒成立,
即一定不成立,故B正确;
对于C,可能成立,故C错误.
故选:B.
例5.化简:
(1);
(2).
【解题思路】(1)由结合和差角公式化简即可;
(2)由结合和差角公式以及诱导公式化简即可.
【解答过程】(1)

(2)
.
例6.化简:
(1)(tan 10°-)·;
(2)sin(α+β)cos α-[sin(2α+β)-sin β].
【解题思路】(1)结合同角三角函数的基本关系式、两角差的正弦公式计算出正确答案.
(2)结合两角和与差的正弦公式计算出正确答案.
【解答过程】(1)
原式=(tan 10°-tan 60°)·=·
=·
=-·=-=-2.
(2)
原式=sin(α+β)cos α-[sin(α+α+β)-sin(α+β-α)]
=sin(α+β)cos α-[sin αcos(α+β)+cos αsin(α+β)-sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α]
=sin(α+β)cos α-×2sin αcos(α+β)
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α=sin(α+β-α)=sin β.
题型三:利用二倍角公式求值
【解题方法总结】
对于给角求值问题,需观察题中角之同的关系,并能根据式子的特点构造出二倍角的形式,正用、逆用、变形用二倍角公式求值,注意利用诱导公式和同角三角函数的基本关系对已知式进行转化.
例7.已知
(1)求 ;
(2)求 的值.
【解题思路】(1)根据两角和的正切公式,结合正切二倍角公式进行求解即可;
(2)根据二倍角的正弦公式和余弦公式,结合同角的三角函数关系式进行求解即可.
【解答过程】(1)由,
所以;
(2)
例8.已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【解题思路】(1)利用同角三角函数的基本关系式求解即可.
(2)利用正弦及余弦的二倍角公式展开后分式上下同除以,然后代入的值即可求解.
【解答过程】(1)


∴.
(2)
.
例9.已知 ,求
(1) 的值;
(2) 的值.
【解题思路】(1)将已知等式分子分母同除,可构造关于的方程,求得;
(2)将所求式子利用二倍角公式化为正余弦的二次式,配凑分母,分子分母同除可构造出关于的方程,代入可求得结果.
【解答过程】(1)

,解得:.
(2)
题型四:给角求值
【解题方法总结】
(1)给角求值问题求解的关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,借助角之间的联系寻找转化方法.
(2)给角求值问题的一般步骤
①化简条件式子或待求式子;
②观察条件与所求之间的联系,从函数名称及角入手;
③将已知条件代入所求式子,化简求值.
例10.的值为( )
A. B. C.1 D.2
【解题思路】根据正弦的二倍角公式,结合诱导公式,以及余弦的和差角公式,化简即可求得结果.
【解答过程】
.
故选:A.
例11.(多选题)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据两角和的正切公式、二倍角公式、诱导公式求得正确答案.
【解答过程】因为,故A正确;
,故B正确;
,故C正确;
因为,
所以,故D错误.
故选:ABC.
例12.若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【解析】由已知可得
.
故选:A.
题型五:给值求值
【解题方法总结】
给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,解题的基本方法是:①将待求式用已知三角函数表示;②将已知条件转化而推出结论,其中“凑角法”是解此类问题的常用技巧,解题时首先要分析已知条件和结论中各种角之间的相互关系,并根据这些关系来选择公式.
例13.若,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】结合诱导公式,同角三角函数的基本关系式、二倍角公式求得正确答案.
【解答过程】,
由于,所以,
所以.
故选:D.
例14.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用二倍角的余弦公式求得,再根据诱导公式即可得解.
【解答过程】解:因为,所以,
即,
所以.
故选:A.
例15.(多选题)已知,,则( )
A. B. C. D.3
【解题思路】由条件结合两角差的正切公式求,再由二倍角公式求.
【解答过程】因为,又,,所以,
因为,所以,所以,
解得或3,
故选:AD.
题型六:给值求角
【解题方法总结】
给值求角:解此类问题的基本方法是:先求出“所求角”的某一三角函数值,再确定“所求角”的范围,最后借助三角函数图像、诱导公式求角.
例16.已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】求出的取值范围,利用同角三角函数的基本关系以及两角差的正弦公式求出的值,即可得解.
【解答过程】因为,则,因为,则,可得,
因为,则,,
所以,,,
所以,

所以,.
故选:A.
例17.已知,且,求的值为_____.
【答案】/
【解析】,则,注意到
,于是
,不妨记
,于是,而,于是(负值舍去),又,则(正值舍去),于是计算可得:
,而,于是
.
故答案为:.
例18.已知,,,,则________.
【答案】
【解析】因为,,则,,,
所以,,,
所以,

因此,.
故答案为:.
题型七:正切恒等式求非特殊角
【解题方法总结】
正切恒等式:当时,.
证明:因为,,所以
故.
例19.已知,则 2 .
【解题思路】将代入目标式,利用两角差的正切公式化简计算即可.
【解答过程】,
故答案为:2.
例20.(多选题)已知,,则( )
A. B. C. D.3
【解题思路】由条件结合两角差的正切公式求,再由二倍角公式求.
【解答过程】因为,又,,所以,
因为,所以,所以,
解得或3,
故选:AD.
例21.若,为锐角,且,则__________;__________
【答案】
【解析】利用两角和差正切公式来构造出,代入可求得结果;根据的规律可整理得到结果.

故答案为:;三角恒等变换
题型一:两角和与差的三角函数公式的应用
【解题方法总结】
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.
例1.已知均为锐角,且,则( )
A. B. C.2 D.3
例2.已知,,则( )
A. B. C. D.
例3.若,,,,则( )
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
【解题方法总结】
(1)化简三角函数式的标准和要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数式的种数、项数及角的种类尽可能少;③使三角函数式的次数尽可能低;④使分母中尽量不合三角函数式和根式.
(2)化简三角函数式的常用方法:
①切化弦;②异名化同名;③异角化同角;④高次降低次.
例4.已知、是不同的两个锐角,则下列各式中一定不成立的是( )
A.
B.
C.
D.
例5.化简:
(1);
(2).
例6.化简:
(1)(tan 10°-)·;
(2)sin(α+β)cos α-[sin(2α+β)-sin β].
题型三:利用二倍角公式求值
【解题方法总结】
对于给角求值问题,需观察题中角之同的关系,并能根据式子的特点构造出二倍角的形式,正用、逆用、变形用二倍角公式求值,注意利用诱导公式和同角三角函数的基本关系对已知式进行转化.
例7.已知
(1)求 ;
(2)求 的值.
例8.已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
例9.已知 ,求
(1) 的值;
(2) 的值.
题型四:给角求值
【解题方法总结】
(1)给角求值问题求解的关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,借助角之间的联系寻找转化方法.
(2)给角求值问题的一般步骤
①化简条件式子或待求式子;
②观察条件与所求之间的联系,从函数名称及角入手;
③将已知条件代入所求式子,化简求值.
例10.的值为( )
A. B. C.1 D.2
例11.(多选题)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
例12.若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
题型五:给值求值
【解题方法总结】
给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,解题的基本方法是:①将待求式用已知三角函数表示;②将已知条件转化而推出结论,其中“凑角法”是解此类问题的常用技巧,解题时首先要分析已知条件和结论中各种角之间的相互关系,并根据这些关系来选择公式.
例13.若,,则( )
A. B. C. D.
例14.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
例15.(多选题)已知,,则( )
A. B. C. D.3
题型六:给值求角
【解题方法总结】
给值求角:解此类问题的基本方法是:先求出“所求角”的某一三角函数值,再确定“所求角”的范围,最后借助三角函数图像、诱导公式求角.
例16.已知,,,,则( )
A. B. C. D.
例17.已知,且,求的值为_____.
例18.已知,,,,则________.
题型七:正切恒等式求非特殊角
【解题方法总结】
正切恒等式:当时,.
证明:因为,,所以
故.
例19.已知,则 .
例20.(多选题)已知,,则( )
A. B. C. D.3
例21.若,为锐角,且,则__________;__________

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