内容正文:
考点14 三角恒等变换
【命题解读】
1.记住三角恒等变换常用公式;
2.能够利用三角函数公式进行简单的三角函数式的化简、求值和证明.
3.掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式,掌握正弦、余弦、正切二倍角的公式.
【命题预测】
1. 考查利用同角三角函数的基本关系和两角和的正切公式求值,考查计算能力,属于基础题;
2.考查两角和与差的正弦公式,考查诱导公式及同角间的三角函数关系,化简变形求值是解题的基本方法;
3.考查三角函数的综合应用和解三角形,要灵活运用三角函数的基本性质、恒等变换;
4.主要以选择填空题为主,解答题也会与正余弦定理结合考查,预计2021年高考中,仍会对本节内容进行重点考查.
【复习建议】
一、两角和与差的三角函数公式
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1):
(2):
(3):
(4):
(5):
(6):
2.二倍角公式
(1):
(2):
(3):
3.公式的常用变形
(1);
(2)降幂公式:;;
(3)升幂公式:;;;
(4)辅助角公式:,其中,
二、简单的三角恒等变换
1.降幂公式与半角公式
2.公式的常见变形(和差化积、积化和差公式)
(1)积化和差公式:
;
;
;
.
(2)和差化积公式:
;
;
;
.
考向一 三角恒等式的化简与证明
三角恒等变换是指依据三角函数的有关公式、定理,对三角函数式进行某种变形的过程,凡三角问题几乎都要通过三角恒等变换来解决.具体步骤如下:
1发现差异——观察角、名、形三方面的差异;
2寻找联系——根据式子的结构特征,找出差异间的联系;
3合理转化——选取恰当的公式,进行恒等变形,促使差异转化.
典例1 ______.
【答案】
【解析】
【分析】
先利用诱导公式转化为,再分子分母同乘,利用二倍角的正弦公式求解.
【详解】
.
故答案为:
【点睛】
本题主要考查二倍角公式的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于基础题.
考向二 三角恒等变换的应用
解题技巧:
讨论三角函数的性质一般要把三角函数化为y=Asinωx+φ,y=Acosωx+φ,y=Atanωx+φ的形式才能进行讨论.
典例1 若关于的方程有意义,则的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
先根据辅助角公式,由正弦函数的性质,求出,推出,求解即可得出结果.
【详解】
,则,即,即,解得,故.
故答案为:.
【点睛】
本题考查分式不等式的解法,考查正弦函数的性质,以及辅助角公式,属于常考题型.
考向三 利用“齐次式”求值
方法指导:
题目中出现正切值,或者求正切值,可化简为“齐次式”求解,弦化切思想应用于以下两方面:
(1)弦的分式齐次式:当分式是关于角弦的次分式齐次式,分子分母同时除以,可以将分式由弦化为切;
(2)弦的二次整式或二倍角的一次整式:先化为角的二次整式,然后除以化为弦的二次分式齐次式,并在分子分母中同时除以可以实现弦化切.
典例1 已知,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据三角函数的基本关系式和倍角公式,化简为“齐次式”,代入即可求解.
【详解】
因为,可得
【点睛】
本题主要考查了三角函数的基本关系式,以及正弦与余弦的倍角公式的化简求值,其中解答中熟记三角函数的倍角公式和基本关系式,化简为“齐次式”求解是解答的关键,着重考查运算与求解能力.
考向四 辅助角公式的应用
辅助角公式asinx+bcosx=sin(x+φ),其中φ满足:①φ与点(a,b)同象限;②tanφ=(或sinφ=,cosφ=).
典例1 函数f(x)=sin2x+sinxcosx+1的最小正周期是________,单调递减区间是________.
[答案] π [+kπ,+kπ](k∈Z)
[解析]
由题意知,f(x)=sin2x+(1-cos2x)+1=sin+,所以最小正周期T=π.
令+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),故单调递减区间为(k∈Z).
题组一 基础过关
1.已知,若是方程的两根,则( )
A.或 B. C. D.
2.已知0<α<<β<π,又sin α=,cos(α+β)=-,则sin β=( ).
A.0 B.0或 C. D.0或-
3.已知,则( )
A. B. C. D.
4.已知锐角满足,则( )
A. B. C. D.
5.已知向量,且,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.3
6.已知,则( )
A.的最大值是 B.在区间上是增函数
C.的图象关于直线对称 D.在内有4个极值点
7.已知,,则=______.
8.已知,且,则_________.
题组二 能力提升
1.若,则( )
A. B. C. D.
2.若,则____