资源简介 3.2 简单的三角恒等变换考试标准课标要点学考要求高考要求1.三角恒等变换bb2.三角恒等变换的应用bb知识导图学法指导三角恒等变换的基本思路是“变换”,变换的基本方向有两个:一是变换函数名称,可以使用诱导公式、同角三角函数的基本关系、二倍角的余弦公式、半角公式等;二是变换角的形式,可以使用和(差)角公式、倍角公式、半角公式、积化和差、和差化积等.1.半角公式 巧记“半角公式”无理半角常戴帽,象限确定帽前号;数1余弦加减连,角小值大用加号.“角小值大用加号”即y=1+cosα(α是锐角)是减函数,角小值大,因此用“+”号,而y=1-cosα为增函数,角大值大,因此用“-”号.2.辅助角公式asinx+bcosx=·sin(x+φ),其中tanφ=. (1)辅助角公式形式上是asinα+bcosα(ab≠0)的三角函数式,通过三角恒等变换可写成sin(a+φ)的形式,其中tanφ=,此公式称为辅助角公式.其中φ可通过tanφ=以及点(a,b)所在的象限来确定.(2)辅助角公式的特殊情况sinα±cosα=sin;sinα±cosα=2sin;cosα±sinα=2sin.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)cos=.( )(2)若α是第一象限角,则tan=.( )(3)对于任意α∈R,sin=sinα都不成立.( )答案:(1)× (2)√ (3)×2.若cosα=,且α∈(0,π),则cos的值为( )A. B.-C.±D.±解析:因为α∈(0,π),所以∈.所以cos===.答案:A3.下列各式中,值为的是( )A.sin15°cos15°B.cos2-sin2C.D.解析:选项A中,原式=sin30°=;选项B中,原式=cos=;选项C中,原式=×=tan60°=;选项D中,原式=cos30°=.故选B.答案:B4.化简cosx+sinx等于( )A.2cosB.2cosC.2cosD.2cos解析:cosx+sinx=2=2=2cos.答案:B类型一 三角函数式的化简求值例1 (1)化简=______;(2)-的值为________.【解析】 (1)====1.(2)原式=====4.【答案】 (1)1 (2)4(1)切化弦,利用倍角公式,诱导公式化简求值.(2)80°=90°-10°,通分,利用辅助角化简求值.方法归纳三角函数式化简原则和方法(1)三角函数式化简的一般原则是:①能求值的应求出值;②三角函数种数尽量少;③项数尽量少;④分母中尽量不含三角函数;⑤次数尽量低.(2)三角函数式化简的常用方法:①降幂化倍角;②升幂角减半.(3)利用辅助角公式asinx+bcosx=sin(x+φ),其中tanφ=将形如asinx+bcosx(a,b不同时为零)的三角函数式写成一个角的某个函数值.跟踪训练1 (1)求值:sin=____________________________;cos=____________________________.(2)[2019·正定检测]+2的化简结果是________.解析:(1)sin===;cos===.(2)原式=+2=2|cos4|+2|sin4|=-2cos4-2sin4.答案:(1) (2)-2cos4-2sin4由sin>0,所以.由cos>0,则cos=.半角是相对的,4是8的半角,利用公式化简.类型二 三角恒等式的证明例2 若π<α<,证明:+=-cos;【证明】 左边=+=+因为π<α<,所以<<,所以sin>0>cos.所以左边=+=+=-cos=右边.所以原等式成立.等式左边复杂,应从左边入手,利用公式化简,同时注意α的范围.方法归纳三角恒等式证明的思路通过观察分析等式两端的结构,从两端角的差异、三角函数名称及结构的差异入手,寻求证明途径,左右归一;或消除等式两端的差异,达到形式上的统一.跟踪训练2 求证:=sin2α.证明:方法一 左边====cosαsincos=sinαcosα=sin2α=右边.所以原式成立.方法二 左边==cos2α·=cos2αtanα=cosαsinα=sin2α=右边.所以原式成立.左边复杂,从左边入手化简,先切化弦再利用倍角、半角公式化简.类型三 三角恒等变换与三角函数的综合例3 设函数f(x)=cos+sin2x.(1)求函数f(x)的单调递减区间;(2)若0<α<<β<π,f=1,f=0,求cosα的值.【解析】 (1)f(x)=cos+sin2x=cos2xcos-sin2xsin+=-sin2x.当-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z),即x∈(k∈Z)时,函数f(x)单调递减.所以函数f(x)的单调递减区间为(k∈Z).(2)由f=1,f=0,得cosβ=-,sin(α+β)=,∵0<α<<β<π,∴α+β∈,∴sinβ===,cos(α+β)=-=-=-.∴cosα=cos(α+β-β)=cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ=-×+×=. (1)利用两角和的余弦公式及降幂公式→将f?x?展开合并→利用正弦函数的单调性求函数f?x?的单调递减区间(2)f(-)=1,f()=0→求出cosβ,sin?α+β?→结合角的范围→求sinβ,cos?α+β?的值→利用两角差的余弦公式求cosα的值方法归纳函数的解析式的次数可以降低,项数可以减少时,要先化简解析式成y=Asin(ωx+φ)+B的形式再研究其图象及性质.跟踪训练3 已知函数f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x,x∈R,求:(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;(2)求函数f(x)在区间上的值域.解析:(1)f(x)=+sin2x+=2+sin2x+cos2x=2sin+2,所以最小正周期T==π,因为-+2kπ≤2x+≤2kπ+,k∈Z时,f(x)为单调递增函数,所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.(2)由(1)知f(x)=2+2sin,由于-≤x≤,所以2x+∈,所以sin∈,所以f(x)∈[1,4],所以f(x)在区间上的值域为[1,4].利用二倍角公式,降幂公式化简函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的形式,再利用性质求解.3.2[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知cosα=,α∈,则sin等于( )A.-B.C.D.-解析:因为α∈,所以∈,所以sin===.答案:B2.若sin2α=,且α∈,则cosα-sinα的值为( )A.B.C.-D.-解析:因为α∈,所以cosαα,(cosα-sinα)2=1-sin2α,所以cosα-sinα=-.答案:C3.设a=cos6°-sin6°,b=2sin13°cos13°,c=,则有( )A.cB.aC.aD.b解析:由已知可得a=sin24°,b=sin26°,c=sin25°,所以a答案:C4.若α∈,则-等于( )A.cosα-sinαB.cosα+sinαC.-cosα+sinαD.-cosα-sinα解析:因为α∈,所以sinα≤0,cosα>0,则-=-=|cosα|-|sinα|=cosα-(-sinα)=cosα+sinα.答案:B5.已知2sinα=1+cosα,则tan=( )A.B.或不存在C.2D.2或不存在解析:由2sinα=1+cosα,即4sincos=2cos2,当cos=0时,则tan不存在,当cos≠0时,则tan=.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.若cos22°=a,则sin11°=________,cos11°=________.解析:cos22°=2cos211°-1=1-2sin211°,所以cos11°==.sin11°==.答案: 7.已知cosα=-,且180°<α<270°,则tan=________.解析:因为180°<α<270°,所以90°<<135°,所以tan<0,所以tan=-=-=-2.答案:-28.若α,β∈,cos=,sin=-,则cos(α+β)的值等于________.解析:∵α,β∈,cos=,sin=-,∴α-=±,-β=-.∴2α-β=±,α-2β=-.α+β=(2α-β)-(α-2β)=0或(0舍去).∴cos(α+β)=-.答案:-三、解答题(每小题10分,共20分)9.化简:.解析:方法一 原式==(复角化单角,进一步切化弦)==1(使用平方差公式).方法二 原式=(利用-α与+α的互余关系)==(逆用二倍角的正弦公式)==1.10.求证:-2cos(α+β)=.证明:∵sin(2α+β)-2cos(α+β)sinα=sin[(α+β)+α]-2cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα-2cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=sin[(α+β)-α]=sinβ,两边同除以sinα得-2cos(α+β)=.[能力提升](20分钟,40分)11.已知sinα+cosα=,则2cos2-1=( )A.B.C.-D.-解析:∵sinα+cosα=,平方可得1+sin2α=,可得sin2α=-.2cos2-1=cos=sin2α=-.答案:C12.已知sin2θ=,0<2θ<,则=________.解析:====.因为sin2θ=,0<2θ<,所以cos2θ=,所以tanθ===,所以==,即=.答案:13.化简:(1);(2)(0<α<π).解析:(1)原式====tan2α.(2)原式====.∵0<α<π,∴0<<,∴cos>0,∴原式==cosα.14.已知函数f(x)=sin2x+sinxcosx.(1)求f(x)的最小正周期;(2)若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.解析:(1)f(x)=-cos2x+sin2x=sin+.所以f(x)的最小正周期为T==π.(2)由(1)知f(x)=sin+.由题意知-≤x≤m,所以-≤2x-≤2m-.要使得f(x)在上的最大值为,即sin在上的最大值为1.所以2m-≥,即m≥.所以m的最小值为.PAGE-1-3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式考试标准课标要点学考要求高考要求二倍角的正弦、余弦、正切公式cc倍角公式的应用bb知识导图学法指导1.二倍角公式就是上一节所讲的和(差)角公式的特殊情形(α=β).2.本节所讲的二倍角具有相对性,注意体会公式的本质.3.公式要记忆准确,并会灵活运用其变形公式.1.二倍角公式记法公式推导S2αsin2α=2sin_αcos_αS(α+β)S2αC2αcos2α=cos2α-sin2αC(α+β)C2αcos2α=1-2sin2αcos2α=2cos2α-1利用cos2α+sin2α=1消去sin2α或cos2αT2αtan2α=T(α+β)T2α 细解“倍角公式”(1)要注意公式运用的前提是所含各三角函数有意义.(2)倍角公式中的“倍角”是相对的,对于两个角的比值等于2的情况都成立,如6α是3α的2倍,3α是的2倍……这里蕴含着换元思想.这就是说,“倍”是相对而言的,是描述两个数量之间的关系的.(3)注意倍角公式的灵活运用,要会正用、逆用、变形用.2.二倍角公式的变形(1)升幂公式:1+cos2α=2cos2α;1-cos2α=2sin2α.(2)降幂公式:cos2α=;sin2α=.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.( )(2)存在角α,使得sin2α=2sinα成立.( )(3)对于任意的角α,cos2α=2cosα都不成立.( )答案:(1)× (2)√ (3)×2.sin15°cos15°的值等于( )A.B.C.D.解析:原式=×2sin15°cos15°=×sin30°=.答案:B3.计算1-2sin222.5°的结果等于( )A.B.C.D.解析:1-2sin222.5°=cos45°=.答案:B4.已知α为第三象限角,cosα=-,则tan2α=________.解析:因为α为第三象限角,cosα=-,所以sinα=-=-,tanα=,tan2α===-.答案:-类型一 二倍角的正用、逆用例1 (1)若sinα=,则cos2α=( )A.B.C.-D.-(2)计算:cos20°cos40°cos80°=________;(3)计算:=________.【解析】 (1)cos2α=1-2sin2α=1-2×2=.(2)原式=====.(3)原式===2.【答案】 (1)B (2) (3)2(1)cos2α=1-2sin2α.(2)构造二倍角的正弦公式,分子视为1,分子分母同时乘以2sin20°.(3)运用二倍角的正切化简求值.方法归纳应用二倍角公式化简(求值)的策略(1)化简求值关注四个方向:分别从“角”“函数名”“幂”“形”着手分析,消除差异.(2)公式逆用:主要形式有2sinαcosα=sin2α,sinαcosα=sin2α,cosα=,cos2α-sin2α=cos2α,=tan2α.跟踪训练1 求下列各式的值.(1)sincos;(2)1-2sin2750°;(3);(4)coscos.【解析】 (1)原式===.(2)原式=cos(2×750°)=cos1500°=cos(4×360°+60°)=cos60°=.(3)原式=tan(2×150°)=tan300°=tan(360°-60°)=-tan60°=-.(4)原式=====.利用二倍角公式求值,注意二倍角是相对的,例如是的二倍,π是的二倍.类型二 给值求值例2 (1)已知α∈,sinα=,则sin2α=__________,cos2α=____________,tan2α=____________;(2)已知sin=,02x的值.【解析】 (1)因为α∈,sinα=,所以cosα=-,所以sin2α=2sinαcosα=2××=-,cos2α=1-2sin2α=1-2×2=,tan2α==-,故填-,,-.(2)因为x∈,所以-x∈,又因为sin=,所以cos=,所以cos2x=sin=2sincos=2××=.【答案】 (1)-,,- (2)见解析(1)由sinα求cosα,再利用二倍角公式求值.(2)由sin,求cos.利用二倍角求sin,再利用诱导公式求值.方法归纳三角函数求值问题的一般思路(1)一是对题设条件变形,将题设条件中的角、函数名向结论中的角、函数名靠拢;另一种是对结论变形,将结论中的角、函数名向题设条件中的角、函数名靠拢,以便将题设条件代入结论.(2)注意几种公式的灵活应用,如:①sin2x=cos=cos=2cos2-x-1=1-2sin2;②cos2x=sin=sin=2sincos.跟踪训练2 本例(2)条件不变,求sin2x的值.解析:由sin=,所以cosx-sinx=,所以cos2x-sinxcosx+sin2x=,所以sinxcosx=,所以sin2x=.先化简sin,再平方可得sin2x.类型三 简单的化简证明例3 (1)已知=,则tanα+等于( )A.-8B.8C.D.-(2)求证:cos2(A+B)-sin2(A-B)=cos2Acos2B.【解析】 (1)==cosα-sinα=?(cosα-sinα)2=?sinαcosα=-,所以tanα+=+==-8.(2)左边=-==(cos2Acos2B-sin2Asin2B+cos2Acos2B+sin2Asin2B)=cos2Acos2B=右边,所以等式成立.【答案】 (1)A (2)见解析(1)利用二倍角的余弦、两角和的正弦展开,再由切化弦化简求值.(2)可考虑从左向右证的思路:先把左边降幂扩角,再用余弦的和、差公式转化为右边形式.方法归纳三角函数式的化简与证明(1)化简三角函数式的要求:①能求出值的尽量求出;②使三角函数的种类与项数尽量少;③次数尽量低.(2)证明三角恒等式的方法:①从复杂的一边入手,证明一边等于另一边;②比较法,左边-右边=0,左边/右边=1;③分析法,从要证明的等式出发,一步步寻找等式成立的条件.跟踪训练3 化简:(1),其中α∈;(2)-,其中θ∈(0,π).解析:(1)∵α∈,∴cosα>0,∈,∴cos<0.故原式=====-cos.(2)原式=-=-=-.①当θ∈时,∈,cos≥sin,此时原式=sin+cos-cos+sin=2sin.②当θ∈时,∈,cos利用二倍角公式及变形公式化简,同时注意角的范围.3.1.3[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知sinα=,cosα=,则sin2α等于( )A. B.C.D.解析:sin2α=2sinαcosα=.答案:D2.已知cosα=-,则cos2α等于( )A.B.-C.D.-解析:cos2α=2cos2α-1=-.答案:B3.已知sinα=3cosα,那么tan2α的值为( )A.2B.-2C.D.-解析:因为sinα=3cosα,所以tanα=3,所以tan2α===-.答案:D4.已知tanθ=,则cos2θ+sin2θ的值为( )A.-B.C.-D.解析:cos2θ+sin2θ====.故选B.答案:B5.已知α∈(0,π),且sinα+cosα=,则cos2α的值为( )A.±B.C.-D.-解析:因为sinα+cosα=,α∈(0,π),所以1+2sinαcosα=,所以sin2α=-,且sinα>0,cosα<0,所以cosα-sinα=-=-,所以cos2α=(cosα-sinα)(cosα+sinα)=-.故选C.答案:C二、填空题(每小题5分,共15分)6.等于________.解析:原式===.答案:7.已知sin+cos=,那么sinθ=________,cos2θ=________.解析:∵sin+cos=,∴2=,即1+2sincos=,∴sinθ=,∴cos2θ=1-2sin2θ=1-2×2=.答案: 8.已知sin=,则cos=________.解析:cos=cos=2cos2-1=2sin2-1=-.答案:-三、解答题(每小题10分,共20分)9.求下列各式的值.(1)2cos2-1;(2);(3)coscos;(4)coscoscos.解析:(1)2cos2-1=cos=cos=.(2)==tan60°=.(3)coscos=cossin=sin=.(4)coscoscos=cos··=====-.10.化简:(1)-;(2).解析:(1)原式===tan2θ(2)原式=====1[能力提升](20分钟,40分)11.已知sin2α=,则cos2=( )A.B.C.D.解析:∵sin2α=,∴cos2====.答案:A12.已知α为第二象限角,且sinα=,求=________.解析:原式==.∵α为第二象限角,且sinα=,∴sinα+cosα≠0,cosα=-,∴原式==-.答案:-13.证明:=tanθ.证明:证法一 左边======tanθ=右边.∴原式成立.证法二:左边====tanθ=右边.∴原式成立.证法三:左边======tanθ=右边.∴原式成立.14.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=-.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α-β)的值.解析:(1)因为tanα=,tanα=,所以sinα=cosα.因为sin2α+cos2α=1,所以cos2α=,因此,cos2α=2cos2α-1=-.(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π).又因为cos(α+β)=-,所以sin(α+β)==,因此tan(α+β)=-2.因此tanα=,所以tan2α==-,因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]==-.PAGE-11-第2课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(二) 两角和与差的正切公式名称公式简记符号使用条件两角和的正切tan(α+β)=T(α+β)α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)两角差的正切tan(α-β)=T(α-β)α,β,α-β≠kπ+(k∈Z) 公式T(α±β)的结构特征和符号规律(1)公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tanα与tanβ的和或差,分母为1与tanαtanβ的差或和.(2)符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)存在α,β∈R,使tan(α+β)=tanα+tanβ成立.( )(2)对任意α,β∈R,tan(α+β)=都成立.( )(3)tan(α+β)=等价于tanα+tanβ=tan(α+β)·(1-tanαtanβ).( )答案:(1)√ (2)× (3)√2.已知tanα=4,tanβ=3,则tan(α+β)=( )A. B.-C.D.-解析:tan(α+β)===-.答案:B3.已知tanα=3,则tan=( )A.-2B.2C.D.-解析:tan=tan===-.答案:D4.计算:tan75°=________.解析:tan75°=tan(45°+30°)=====2+.答案:2+授课提示:对应学生用书65页类型一 正切公式的正用、逆用、变形用例1 (1)已知tan=,则tanα=________;(2)tan=________;(3)计算=________.【解析】 (1)因为tan=tan=,所以=,解得tanα=.(2)tan=-tan=-tan=-=-=-2+.(3)==tan45°=1.【答案】 (1) (2)-2+ (3)1(1)利用两角差的正切公式tan(α±β)=.(2)=π-;=-.(3)=tan60°.方法归纳利用公式T(α±β)化简求值的两点说明(1)分析式子结构,正确选用公式形式:T(α±β)是三角函数公式中应用灵活程度较高的公式之一,因此在应用时先从所化简(求值)式子的结构出发,确定是正用、逆用还是变形用,并注意整体代换.(2)化简求值中要注意“特殊值”的代换和应用:当所要化简(求值)的式子中出现特殊的数值“1”“”时,要考虑用这些特殊值所对应的特殊角的正切值去代换,如“1=tan”“=tan”,这样可以构造出利用公式的条件,从而可以进行化简和求值.跟踪训练1 求值:(1)tan15°;(2);(3)tan23°+tan37°+tan23°tan37°.解析:(1)tan15°=tan(45°-30°)=====2-.(2)原式=tan(74°+76°)=tan150°=-.(3)∵tan60°==,∴tan23°+tan37°=-tan23°tan37°,∴tan23°+tan37°+tan23°tan37°=.(1)15°=45°-30°.(2)利用公式求值.类型二 给值求值例2 (1)已知tan(α+β)=,tan=,那么tan等于( )A.B.C.D.(2)已知=3,tan(α-β)=2,则tan(β-2α)=________.【解析】 (1)tan=tan==.(2)由条件知==3,则tanα=2,因为tan(α-β)=2,所以tan(β-α)=-2.故tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]===.【答案】 (1)C (2)(1)α+=(α+β)-(β-).(2)β-2α=(β-α)-α.方法归纳给值求值问题的两种变换(1)式子的变换:分析已知式子的结构特点,结合两角和与差的三角函数公式,通过变形,建立与待求式间的联系实现求值.(2)角的变换:首先从已知角间的关系入手,分析已知角和待求角间的关系,如用α=β-(β-α)、2α=(α+β)+(α-β)等关系,把待求的三角函数与已知角的三角函数巧妙地建立等量关系,从而求值.跟踪训练2 设tanα,tanβ是方程x2-3x+2=0的两根,则tan(α+β)的值为( )A.-3B.-1C.1D.3解析:∵tanα,tanβ是方程x2-3x+2=0的两根,∴tanα+tanβ=3,tanαtanβ=2,∴tan(α+β)===-3.答案:A由一元二次方程的根与系数关系可知,tanα+tanβ=3,tanαtanβ=2.再利用公式求值.类型三 给值求角例3 已知tanα=,sinβ=,且α,β为锐角,求α+2β的值.【解析】 ∵tanα=<1且α为锐角,∴0<α<.又∵sinβ=<=且β为锐角.∴0<β<,∴0<α+2β<.①由sinβ=,β为锐角,得cosβ=,∴tanβ=.∴tan(α+β)===.∴tan(α+2β)===1.②由①②可得α+2β=.1.先求tan(α+β).2.再求tan(α+2β)=tan[(α+β)+β].3.由已知求α+2β的范围,最后求值.方法归纳给值求角问题的步骤及选取函数的原则(1)给值求角问题的步骤.①求所求角的某个三角函数值.②确定所求角的范围(范围讨论得过大或过小,会使求出的角不合题意或漏解),根据范围找出角.(2)选取函数的原则.①已知正切函数值,选正切函数.②已知正余弦函数值,选正弦或余弦函数,若角的范围是,选正弦或余弦函数均可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围是,选正弦较好.跟踪训练3 已知tan(α-β)=,tanβ=-,α,β∈(0,π),求2α-β的值.解析:tanα=tan[(α-β)+β]===.又因为α∈(0,π),而tanα>0,所以α∈.tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]===1.因为tanβ=-,β∈(0,π),所以β∈,所以α-β∈(-π,0).由tan(α-β)=>0,得α-β∈,所以2α-β∈(-π,0).又tan(2α-β)=1,所以2α-β=-.(1)先求tanα=tan[(α-β)+β](2)再求tan(2α-β)=tan[α+(α-β)](3)由已知求2α-β的范围,最后求值3.1.2.2[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.tan285°的值等于( )A.2+B.2-C.-2-D.-2+解析:tan285°=tan(360°-75°)=-tan75°=-tan(45°+30°)=-=-=-2-.答案:C2.等于( )A.B.C.tan6°D.解析:∵=tan(27°+33°)=tan60°,∴原式==.答案:A3.已知α,β都是锐角,tanα=,tanβ=,则α+β的值为( )A.B.C.D.解析:tan(α+β)===1,又因为α,β都是锐角,所以α+β∈(0,π),所以α+β=.答案:C4.若=,则tan=( )A.-2B.2C.-D.解析:因为=,所以=,因为==-tan=,所以tan=-.答案:C5.已知tanα=,tan(α-β)=-,那么tan(β-2α)的值为( )A.-B.-C.-D.解析:tan(β-2α)=-tan(2α-β)=-tan[α+(α-β)]=-=-=-.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.若tanα=3,则tan=________.解析:因为tanα=3,所以tan===-2.答案:-27.=________.解析:=tan(17°+43°)=tan60°=.答案:8.已知tan(α+β)=3,tan=2,那么tanβ=________.解析:tan==2,则tanα=,又tan(α+β)==3,所以tanβ=.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)9.A,B,C是△ABC的三个内角,且tanA,tanB是方程3x2-5x+1=0的两个实数根,判断△ABC的形状.解析:由根与系数关系得∴tan(A+B)===,在△ABC中,tanC=tan[π-(A+B)]=-tan(A+B)=-<0,∴∠C是钝角,∴△ABC是钝角三角形.10.已知cosα=,α∈(0,π),tan(α-β)=,求tanβ及tan(2α-β).【解析】 ∵cosα=>0,α∈(0,π),∴sinα>0.∴sinα===,∴tanα===.∴tanβ=tan[α-(α-β)]===,tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]===2.[能力提升](20分钟,40分)11.(1+tan21°)(1+tan22°)(1+tan23°)(1+tan24°)的值为( )A.16B.8C.4D.2解析:由于21°+24°=45°,23°+22°=45°,利用两角和的正切公式及其变形可得(1+tan21°)(1+tan24°)=2,(1+tan22°)(1+tan23°)=2,故(1+tan21°)(1+tan22°)(1+tan23°)(1+tan24°)=4.答案:C12.在△ABC中,C=120°,tanA+tanB=,则tanAtanB的值为________.解析:tanC=tan(π-A-B)=-tan(A+B)=-=-=-.所以tanAtanB=.答案:13.已知tan=2,tanβ=,求的值.解析:由tan==2,解得tanα=.所以====tan(β-α)===.14.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,以Ox轴为始边的两个锐角为α,β,它们的终边分别交单位圆于A,B两点,已知A,B两点的横坐标分别是和.(1)求tan(α+β)的值;(2)求α+2β的值.解析:(1)由单位圆中三角函数的定义,可得cosα=,cosβ=.由于α,β为锐角,所以sinα==,sinβ==.从而tanα=7,tanβ=,所以tan(α+β)===-3.(2)因为tan(α+2β)=tan[(α+β)+β]===-1,又0<α<,0<β<,所以0<α+2β<,从而α+2β=.PAGE-1-3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式第1课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)1.两角和的余弦公式cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β,简记为C(α+β),使用的条件为α,β为任意角.2.两角和与差的正弦公式名称简记符号公式使用条件两角和的正弦S(α+β)sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_βα,β∈R两角差的正弦S(α-β)sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_βα,β∈R 公式的记忆方法(1)理顺公式间的联系.C(α+β)C(α-β)S(α-β)S(α+β)(2)注意公式的结构特征和符号规律.对于公式C(α-β),C(α+β),可记为“同名相乘,符号反”.对于公式S(α-β),S(α+β),可记为“异名相乘,符号同”.公式逆用:sinαcosβ+cosαsinβ=sin(α+β),sinαcosβ-cosαsinβ=sin(α-β),cosαcosβ+sinαsinβ=cos(α-β),cosαcosβ-sinαsinβ=cos(α+β).[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的.( )(2)存在α,β∈R,使得sin(α-β)=sinα-sinβ成立.( )(3)对于任意的α,β∈R,sin(α+β)=sinα+sinβ都不成立.( )(4)sin54°cos24°-sin36°sin24°=sin30°.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√2.sin15°cos75°+cos15°sin105°等于( )A.0 B.C.D.1解析:sin15°cos75°+cos15°sin105°=sin15°cos75°+cos15°sin75°=sin(15°+75°)=sin90°=1.答案:D3.设α∈,若sinα=,则cos=( )A.B.C.-D.-解析:易得cosα=,则cos==.答案:B4.计算sin=________.解析:sin=sin=sincos+cossin=×+×=.答案:类型一 给角求值例1 求值:(1)cos105°;(2).【解析】 (1)cos105°=cos(60°+45°)=cos60°cos45°-sin60°sin45°=×-×=.(2)=====.(1)105°=60°+45°(2)找到31°、91°、29°之间的联系利用公式化简求值方法归纳解决给角求值问题的方法(1)对于非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角公式的形式,则整体变形,否则进行各局部的变形.(2)一般途径有将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为正负相消的项并消项求值,化分子、分母形式进行约分,解题时要逆用或变用公式.跟踪训练1 (1)已知角α的终边经过点(-3,4),则sin的值为( )A. B.-C.D.-(2)sin20°cos10°-cos160°sin10°=( )A.-B.C.-D.解析:(1)因为角α的终边经过点(-3,4),则sinα=,cosα=,所以sin=sinαcos+cosαsin=×-×=.(2)原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°=.答案:(1)C (2)D(1)由角α的终边经过点(-3,4),可以求出sinα=,cosα=-.(2)可先用诱导公式再逆用两角和的正弦公式求解.类型二 给值求值例2 已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求cos2α与cos2β的值.【解析】 因为<β<α<,所以0<α-β<,π<α+β<.所以sin(α-β)===,cos(α+β)=-=-=-.所以cos2α=cos[(α+β)+(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)=×-×=-,cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=×+×=-.1.正确判断α-β,α+β的范围是求解前提.2.巧妙利用角的变换方法,是求解此类题目常用方法.方法归纳给值(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2 本例条件变为:<β<α<,sin(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2β的值.解析:因为<β<α<,所以0<α-β<,π<α+β<π.所以cos(α-β)=,cos(α+β)=-,sin2β=sin[(α+β)-(α-β)]=sin(α+β)cos(α-β)-cos(α+β)sin(α-β)=×-×=0.(1)由已知求出α-β、α+β的范围.(2)2β=(α+β)-(α-β).(3)利用公式求值.类型三 给值求角例3 已知cosα=,sin(α+β)=,0<α<,0<β<,求角β的值.【解析】 因为0<α<,cosα=,所以sinα=.又因为0<β<,所以0<α+β<π.因为sin(α+β)=α,所以cos(α+β)=-,所以sinβ=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=×-×=.又因为0<β<,所以β=.(1)已知α的范围及cosα,求sinα.(2)求α+β的范围及sin(α+β)求cos(α+β).(3)利用cosβ=cos[(α+β)-α],求值.方法归纳解决给值(式)求角问题的方法解决此类题目的关键是求出所求角的某一三角函数值,而三角函数的选取一般要根据所求角的范围来确定,当所求角范围是(0,π)或(π,2π)时,选取求余弦值,当所求角范围是或时,选取求正弦值.跟踪训练3 若把本例中的“0<β<”改为“<β<π”,求角β的值.解析:因为0<α<,cosα=,所以sinα=.又因为<β<π,所以<α+β<.因为sin(α+β)=,所以cos(α+β)=-,所以sinβ=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=×-×=.又因为<β<π,所以β=.对比例题β的范围更改则α+β的范围更改,再由sin(α+β)求cos(α+β)最后利用sinβ=sin[(α+β)-α]公式求值.3.1.2[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.sin105°的值为( )A. B.C.D.解析:sin105°=sin(45°+60°)=sin45°cos60°+cos45°sin60°=×+×=.答案:D2.sin20°cos10°-cos160°sin10°=( )A.-B.C.-D.解析:原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=.答案:D3.若cosα=-,α是第三象限的角,则sin=( )A.-B.C.-D.解析:因为cosα=-,α是第三象限的角,所以sinα=-,由两角和的正弦公式可得sin=sinαcos+cosαsin=×+×=-.答案:A4.在△ABC中,若sin(B+C)=2sinBcosC,则△ABC是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形解析:因为sin(B+C)=2sinBcosC,所以sinBcosC+cosBsinC=2sinBcosC,即sinBcosC-cosBsinC=0,所以sin(B-C)=0,所以B=C.所以△ABC是等腰三角形.答案:D5.函数f(x)=sinx-cos的值域为( )A.[-2,2]B.[-,]C.[-1,1]D.解析:因为f(x)=sinx-cos=sinx-cosxcos+sinxsin=sinx-cosx+sinx==sin(x∈R),所以f(x)的值域为[-,].答案:B二、填空题(每小题5分,共15分)6.已知cos=,则cosα=________.解析:由于0<α-<,cos=,所以sin=.所以cosα=cos=coscos-sinsin=×-×=.答案:7.已知sinα+cosβ=1,cosα+sinβ=0,则sin(α+β)=________.解析:∵sinα+cosβ=1,cosα+sinβ=0,∴sin2α+cos2β+2sinαcosβ=1 ①,cos2α+sin2β+2cosαsinβ=0 ②,①②两式相加可得sin2α+cos2α+sin2β+cos2β+2(sinαcosβ+cosαsinβ)=1,∴sin(α+β)=-.答案:-8.已知sin(α-β)cosα-cos(β-α)sinα=,β是第三象限角,则sin=________.解析:sin(α-β)cosα-cos(β-α)sinα=sin(α-β)cosα-cos(α-β)sinα=sin[(α-β)-α]=-sinβ=,即sinβ=-,又β是第三象限角,所以cosβ=-,所以sin=sinβcos+cosβsin=×+×=.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)9.求下列各式的值.(1)sin347°cos148°+sin77°cos58°;(2)sin+cos.解析:(1)原式=sin(360°-13°)·cos(180°-32°)+sin(90°-13°)cos(90°-32°)=sin13°cos32°+cos13°sin32°=sin(13°+32°)=sin45°=.(2)原式=2=2=2sin=2sin=.10.已知△ABC,若sin(A+B)=,cosB=-,求cosA的值.解析:∵cosB=-,∴∴sinB==,cos(A+B)=-=-,∴cosA=cos[(A+B)-B]=cos(A+B)cosB+sin(A+B)sinB=×+×=.[能力提升](20分钟,40分)11.在△ABC中,3sinA+4cosB=6,3cosA+4sinB=1,则C的大小为( )A.B.C.或D.或解析:由已知可得(3sinA+4cosB)2+(3cosA+4sinB)2=62+12,即9+16+24sin(A+B)=37.所以sin(A+B)=.所以在△ABC中sinC=,所以C=或C=.又1-3cosA=4sinB>0,所以cosA<.又<,所以A>,所以C<,所以C=不符合题意,所以C=.答案:A12.已知cos+sinα=,则sin的值是________.解析:∵cos+sinα=cosαcos+sinαsin+sinα=cosα+sinα,∴cosα+sinα=,∴cosα+sinα=,即sin=.又sin=sin=-sin=-.答案:-13.(1)已知sinα-sinβ=-,cosα-cosβ=,α,β为锐角,求cos(α-β)的值;(2)已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值.解析:(1)由sinα-sinβ=-,知sinαβ,又α,β为锐角,∴-<α-β<0.又①2+②2得2-2(sinαsinβ+cosαcosβ)=,即cos(α-β)=×=.(2)∵cos(α-β)=>0,<β<α<,∴0<α-β<,sin(α-β)=.又sin(α+β)=-,π<α+β<,∴cos(α+β)=-.∴sin2α=sin[(α+β)+(α-β)]=sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β)=-×-×=-.14.已知sin=-,sin=,其中<α<,<β<,求角α+β的值.解析:因为<α<,所以-<-α<0.因为<β<,所以<+β<.由已知可得cos=,cos=-,则cos(α+β)=cos=coscos+sinsin=×+×=-.因为<α+β<π,所以α+β=.PAGE-8-3.1.1 两角差的余弦公式考试标准课标要点学考要求高考要求两角差的余弦公式bb两角差的正弦公式及两角和的正弦、余弦公式cc两角和与差的正切公式cc知识导图学法指导本节内容公式较多,需要在理解的基础上进行记忆;试题灵活多样、技巧性强,要多练多总结,如角度之间的联系、公式的逆用及变形应用等都需要总结.两角差的余弦公式名称简记符号公式使用条件两角差的余弦C(α-β)cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_βα,β为任意角 对两角差的余弦公式的记忆和理解(1)公式的特点:公式左边是差角的余弦,公式右边的式子是含有同名弦函数之积的和式,可用口诀“余余,正正,号相反”记忆公式.(2)注意事项:不要误记为cos(α-β)=cosα-cosβ或cos(α-β)=cosαcosβ-sinαsinβ;同时还要注意公式的适用条件是α,β为任意角.(3)该公式是整章三角函数公式的基础,要理解该公式的推导方法.公式的应用要讲究一个“活”字,即正用、逆用、变形用,还要创造条件应用公式,如构造角:β=(α+β)-α,β=-等.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)cos(60°-30°)=cos60°-cos30°.( )(2)对于任意实数α,β,cos(α-β)=cosα-cosβ都不成立.( )(3)对任意α,β∈R,cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ都成立.( )(4)cos30°cos120°+sin30°sin120°=0.( )答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√2.cos(30°-45°)等于( )A. B.C.D.解析:cos(30°-45°)=cos30°cos45°+sin30°sin45°=×+×=.答案:D3.cos45°·cos15°+sin45°·sin15°等于( )A.B.C.D.解析:原式=cos(45°-15°)=cos30°=.答案:B4.已知cosα=,α∈,则cos=________.解析:因为cosα=,α∈,所以sinα===.所以cos=cosαcos+sinαsin=×+×=.答案:类型一 运用公式化简求值例1 化简求值:(1)cos63°sin57°+sin117°sin33°;(2)cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ.【解析】 (1)原式=cos63°cos33°+sin63°sin33°=cos(63°-33°)=cos30°=.(2)原式=cos[(α+β)-β]=cosα.(1)由117°=180°-63°,57°=90°-33°,利用诱导公式化成同角.(2)利用公式求值.方法归纳两角差的余弦公式常见题型及解法(1)两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解.(2)含有常数的式子,先将系数转化为特殊角的三角函数值,再利用两角差的余弦公式求解.(3)求非特殊角的三角函数值,把非特殊角转化为两个特殊角的差,然后利用两角差的余弦公式求解.跟踪训练1 求值:(1)cos15°=________;(2)cos75°cos15°+sin75°sin15°=________.解析:(1)cos15°=cos(45°-30°)=cos45°cos30°+sin45°sin30°=×+×=.(2)原式=cos(75°-15°)=cos60°=.答案:(1) (2)(1)15°=45°-30°.(2)利用公式求值.类型二 给值求值问题例2 已知α,β∈,且sinα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.【解析】 因为α,β∈,所以0<α+β<π,由cos(α+β)=-,得sin(α+β)=,又sinα=,所以cosα=,所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=×+×=.β看成是β=(α+β)-α,从已知条件中求出(α+β)与α的正、余弦的值,然后运用差角的余弦公式.方法归纳给值求值的解题策略(1)利用两角差的余弦公式进行条件求值时,关键是“变式”或“变角”构造公式的结构形式.(2)常用的变角技巧有α=(α+β)-β,β=(α+β)-α,α+β=(2α+β)-α,α+β=(α+2β)-β,α+β=-等.跟踪训练2 若把本例2中“α,β∈”改为“α,β∈”,求cosβ的值.解析:因为α,β∈,所以π<α+β<2π,由cos(α+β)=-,得sin(α+β)=-,又sinα=,所以cosα=-,所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=×+×=-.由α,β∈,得α+β∈(π,2π),由已知求α+β,α的正(余)弦值再利用公式求值.类型三 由三角函数值求角例3 已知cosα=,cos(α+β)=-,且0<β<α<,求β的值.【解析】 因为0<β<α<,所以0<α+β<π,由cosα=,cos(α+β)=-,得sinα=,sin(α+β)=,所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=-×+×=.又β∈所以β=.要求β,因为0<β<所以先求cosβ,又cosβ=cos[(α+β)-α]再利用公式求值.方法归纳(1)要求角需先求这个角的三角函数值,然后根据范围得出角的值.(2)已知一个角的正弦值(余弦值)求余弦值(正弦值)时,要根据角的范围确定其符号.跟踪训练3 已知α,β均为锐角,且sinα=,sinβ=,则α-β=________.解析:因为α,β均为锐角,所以cosα=,cosβ=.所以cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ=×+×=.又因为sinα>sinβ,所以0<β<α<,所以0<α-β<,故α-β=.答案:由sinα,sinβ求cosα,cosβ,再利用公式先求cos(α-β)的值,再求α-β的范围,最后求α-β的值.[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.cos65°cos35°+sin65°sin35°等于( )A.cos100°B.sin100°C.D.解析:cos65°cos35°+sin65°sin35°=cos(65°-35°)=cos30°=.故选C.答案:C2.coscos+cossin的值是( )A.0B.C.D.解析:和不是特殊角,但+=,所以本题可利用角的互余关系转化函数名,逆用Cα-β求值.coscos+cossin=coscos+sinsin=cos=cos=.答案:C3.sinα=,α∈,则cos的值为( )A.-B.-C.-D.-解析:由条件可得cosα=-,∴cos=cosα+sinα=(cosα+sinα)==-,故选B.答案:B4.已知△ABC的三个内角分别为A,B,C,若a=(cosA,sinA),b=(cosB,sinB)且a·b=1,则△ABC一定是( )A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形解析:因为a·b=cosAcosB+sinAsinB=cos(A-B)=1,且A,B,C是三角形的内角,所以A=B,即△ABC一定是等腰三角形.故选B.答案:B5.设α,β都是锐角,且cosα=,sin(α-β)=,则cosβ等于( )A.B.-C.或-D.或解析:因为α,β都是锐角,且cosα=,sin(α-β)=,所以sinα==;同理可得cos(α-β)=,所以cosβ=cos[α-(α-β)]=cosαcos(α-β)+sinαsin(α-β)=×+×=,故选A.答案:A二、填空题(每小题5分,共15分)6.求值:cos15°cos105°-sin15°sin105°=________.解析:原式=cos(15°+105°)=cos120°=-.答案:-7.计算:cos555°=________.解析:cos555°=cos(720°-165°)=cos165°=cos(180°-15°)=-cos15°=-cos(45°-30°)=-(cos45°cos30°+sin45°sin30°)=-=-.答案:-8.已知sinα=,α∈,则cos的值为________.解析:∵sinα=,α∈,∴cosα=-=-=-,∴cos=coscosα+sinsinα=×+×=.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)9.计算下列各式的值:(1)cos56°cos26°+sin56°sin26°;(2)coscosθ+sinsinθ.解析:(1)cos56°cos26°+sin56°sin26°=cos(56°-26°)=cos30°=.(2)coscosθ+sinsinθ=cos=cos=.10.已知cos+sinα=,求cos的值.解析:因为cos+sinα=cosα+sinα=,所以cosα+sinα=,所以cos=cosα+sinα=.[能力提升](20分钟,40分)11.若0<α<,-<β<0,cos=,cos=,则cos的值为( )A.B.-C.D.-解析:因为0<α<,-<β<0,所以<α+<,<-<.又因为cos=,cos=,所以sin=,sin=,所以cos=cos=coscos+sinsin=×+×=.答案:C12.若cos(α-β)=,则(sinα+sinβ)2+(cosα+cosβ)2=________.解析:原式=2+2(sinαsinβ+cosαcosβ)=2+2cos(α-β)=.答案:13.已知sin=,且π<α<π,求cosα的值.解析:因为π<α<π,所以π<α+<2π,所以cos>0,所以cos===,所以cosα=cos=coscos+sinsin=×+×=.14.已知cosα=,cos(α-β)=,且0<β<α<,求β的值.解析:由cosα=,0<α<,得sinα===,由0<β<α<,得0<α-β<.又因为cos(α-β)=,所以sin(α-β)===.由β=α-(α-β)得cosβ=cos[α-(α-β)]=cosαcos(α-β)+sinαsin(α-β)=×+×=,又β∈,所以β=.PAGE-8- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2020_2021高中数学第三章三角恒等变换3.1.1两角差的余弦公式学案含解析新人教A版必修4.doc 2020_2021高中数学第三章三角恒等变换3.1.2.1两角和与差的正弦余弦正切公式一学案含解析新人教A版必修4.doc 2020_2021高中数学第三章三角恒等变换3.1.2.2两角和与差的正弦余弦正切公式二学案含解析新人教A版必修4.doc 2020_2021高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦余弦正切公式学案含解析新人教A版必修4.doc 2020_2021高中数学第三章三角恒等变换3.2简单的三角恒等变换学案含解析新人教A版必修4.doc