内容正文:
8.2.2 两角和与差的正弦、正切
课程标准
学科素养
1.能利用两角和与差的正弦、正切公式进行化简求值.
2.掌握两角和与差的正弦、正切公式的逆用、变形用.
通过对两角和与差的正弦、正切的学习,增强逻辑推理、数学运算的核心素养.
知识点1 两角和与差的正弦
根据两角和与差的余弦公式可推出两角和与差的正弦公式:
Sα+β:sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β,
Sα-β:sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β.
asin x+bcos x=sin(x+φ),
[微体验]
1.sin 75°=____________.
[sin 75°=sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=×+×=.]
2.若cos α=-,α是第三象限的角,则sin=____________.
- [∵cos α=-,α是第三象限角,∴sin α=-,∴sin=sin αcos+cos αsin=×=-.]
知识点2 两角和与差的正切公式
Tα+β:tan(α+β)=;Tα-β:tan(α-β)=.
[微体验]
1.若tan α=3,tan β=,则tan(α-β)等于( )
A. B.-
C.3 D.-3
A [tan(α-β)===.]
2.tan 75°=____________.
2+ [tan 75°=tan(45°+30°)====2+.]
探究一 两角和与差的正弦公式
(1)sin 21°cos 39°+cos 21°sin 39°等于( )
A. B.
C. D.1
(2)已知<α<,0<β<,cos=-,sin=,求sin(α+β)的值.
(1)C [sin 21°cos 39°+cos 21°sin 39°=sin(21°+39°)=sin 60°=.]
(2)解 因为<α<π,所以<+α<π.
所以sin= =.
又因为0<β<,π<π+β<π,
所以cos=-=-,
所以sin(α+β)=-sin(π+α+β)
=-sin
=-
=-=.
[方法总结]
两角和与差的正弦公式的一般使用方法
①正用:把sin(α±β)从左向右展开.
②逆用:公式的右边化简成左边的形式,当结构不具备条件时,要用相关公式调节后再逆用.
③变形应用:它涉及两个方面,一是公式本身的变形;二是角的变形,也称为角的拆分变换,如β=(α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β).
[跟踪训练1] 已知α∈,β∈且sin(α+β)=,cos β=-,求sin α.
解 因为β∈,cos β=-,所以sin β=.
又因为0<α<,<β<π,
所以<α+β<,又sin(α+β)=,所以<α+β<π,
cos(α+β)=-
=-=-,
所以sin α=sin[(α+β)-β]
=sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β
=×-×=.
探究二 辅助角公式的应用
将下列各式写成Asin(ωx+φ)的形式:
(1)sin x-cos x;
(2)sin+cos.
解 (1)sin x-cos x=2
=2=2sin.
(2)sin+cos
=
=
=cos
=cos=sin.
[方法总结]
(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2] sin=,则cos x+cos的值为( )
A.- B.
C.- D.
B [cos x+cos=cos x+cos x+sin x
=cos x+sin x=sin=.]
探究三 两角和与差的正切公式
(1)已知sin α=,α是第二象限的角,且tan(α+β)=-,则tan β的值为( )
A.- B.
C.- D.
(2)的值等于______________.
(1)C [∵α为第二象限角,
∴cos α<0,cos α=-,∴tan α=-.
tan β=tan[(α+β)-α]=
==-.]
(2) [原式==tan(45°+15°)=.]
[方法总结]
两角和与差的正切公式的应用策略
(1)“1”的代换:在T(α±β)中,如果分子中出现“1”常利用1=tan来代换,以达到化简求值的目的,如=tan;=tan.
(2)整体意识:若化简的式子中出现了“tan α±tan β”及“tan αtan β”两个整体,常考虑tan(α±β)的变形公式.
[跟踪训练3] 若α+