内容正文:
第16课 三角恒等变换
普查与练习16 Ⅰ 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
1.两角和与差公式
a.两角和差公式的基本应用
(1)(2021全国模拟,5分) 已知点P,O为坐标原点,线段OP绕原点O逆时针旋转,到达线段OP1,则点P1的坐标为( D )
A. B.
C. D.
解析:设OP与x轴正方向的夹角为θ,则sinθ=,cosθ=.设P1(cosβ ,sinβ),
则cosβ=cos=cosθ-sinθ=,
sinβ=sin=sinθ+cosθ=.故选D.
(2)(2020全国Ⅲ,5分)已知2tanθ-tan=7,则tanθ=( D )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
解析:由2tanθ-tan=7,得2tanθ-=7,
即2tanθ-2tan2θ-tanθ-1=7-7tanθ,
整理得(tanθ-2)2=0,所以tanθ=2.故选D.
b.两角和差公式的逆用及变形应用
(3)(2020山东学业考试,5分)sin 110°·cos 40°-cos70°·sin 40°=( A )
A. B. C.- D.-
解析:sin 110°· cos 40°-cos 70°·sin 40°
=sin 70°· cos 40°-cos 70°·sin 40°
=sin(70°-40°)=sin 30°=.故选A.
(4)(2020江苏校级检测,5分)若A+B=45°,则(1+tanA)(1+tanB)=__2__,应用此结论求(1+tan1°)(1+tan2°)…(1+tan43°)(1+tan44°)的值为__222__.
解析:因为A+B=45°,
所以(1+tanA)(1+tanB)=1+tanA+tanB+tanA·tanB
=tan(A+B)(1-tanA·tanB)+1+tanA·tanB
=tan45°(1-tanA·tanB)+1+tanA·tanB=2.
(1+tan1°)(1+tan2°)…(1+tan43°)(1+tan44°)
=[(1+tan1°)(1+tan44°)]·[(1+tan2°)(1+tan43°)]·…·[(1+tan22°)(1+tan23°)]=222.
c.辅助角公式的基本应用
(5)(2023改编,5分)已知角α为第一象限角,=,则实数a的取值范围为____.
解析:由题意得a=sinα+cosα=sin.
因为2kπ<α<2kπ+,k∈Z,
所以2kπ+<α+<2kπ+,k∈Z,
所以<sin≤1,
所以实数a的取值范围为.
(6)(2020全国Ⅲ,5分)已知sinθ+sin=1,则sin=( B )
A. B. C. D.
解析:∵sinθ+sin=1,
∴sinθ+sinθ+cosθ=sinθ+cosθ==1,
即sin=1,∴sin=.故选B.
2.二倍角公式
a.二倍角正弦公式的应用
(7)(2020北京东城区期末,5分)若函数f(x)=sinxcosx,则f的值为____.
解析:∵f(x)=sinxcosx=sin2x,∴f=sin(2×)=sin=×=.
(8)(2021贵州校级月考,5分)若3sinθ-cosθ=0,则sin2θ=( A )
A. B.- C. D.-
解析:因为3sinθ-cosθ=0,显然cosθ≠0,则tanθ=,所以sin2θ=====,故选A.
b.二倍角余弦公式的应用
(9)(2023汇编,25分)按要求完成下列各题.
①若sinx=-,则cos2x=____.(2020全国Ⅱ)
②已知sin2=,则sin2α的值是____.(2020江苏)
③函数f(x)=sin22x的最小正周期是____.(2019北京)
④已知α∈(0,π),且3cos2α-8cosα=5,则sinα=( A )(2020全国Ⅰ)
A. B. C. D.
⑤cos2-cos2=( D )(2021全国Ⅱ)
A. B. C. D.
解析:①∵sinx=-,∴cos2x=1-2sin2x=1-2×2=.
②由sin2===,得sin2α=.
③f(x)=sin22x==-cos4x+,则最小正周期为=.
④由3cos2α-8cosα=5,得3(2cos2α-1)-8cosα-5=0,
即3cos2α-4cosα-4=0,
解得cosα=2(舍去)或cosα=-.
又∵α∈(0,π),
∴sinα===.故选A.
⑤由题意,得cos2-cos2=cos2-cos2(-)=cos2-sin2=cos=.故选D.
c.二倍角正切公式的应用
(10)(2021河南洛阳校级月考,5分)人们一般把边长之比为黄金分割比的矩形称为黄金矩形,即黄金矩形