内容正文:
第3节 三角恒等变换
考纲展示
1.经历推导两角差余弦公式的过程,知道两角差余弦公式的意义.
2.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.
3.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要求记忆).
1.两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β;(S(α+β))
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β;(S(α-β))
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(C(α+β))
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β;(C(α-β))
tan(α+β)=;(T(α+β))
tan(α-β)=.(T(α-β))
2.二倍角公式
sin 2α=2sin αcos α;(S2α)
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;(C2α)
tan 2α=.(T2α)
3.公式的常见变形
(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).
(2)sin2α=;
cos2α=;
sin α·cos α=sin 2α.
(3)1+cos α=2cos2;
1-cos α=2sin2;
1+sin α=(sin +cos )2;
1-sin α=(sin -cos )2.
(1)“1”的代换:1=sin2α+cos2α,1=2cos2α-cos 2α,1=cos 2α+2sin2α,1=tan .
(2)辅助角公式:asin x+bcos x=sin(x+),其中sin =,cos = .
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )
(2)公式tan(α+β)=可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( )
(3)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( )
(4)当α是第一象限角时,sin =.( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.(2021·全国乙卷)cos2-cos2等于( D )
A. B. C. D.
解析:(公式法) 因为cos =sin(-)=sin ,
所以cos2-cos2=cos2-sin2=cos(2×)=cos =.故选D.
3.(2020·全国Ⅱ卷)若sin x=-,则cos 2x= .
解析:因为sin x=-,所以由二倍角公式,
得cos 2x=1-2sin2x=1-2×(-)2=.
答案:
4.sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°= .
解析:sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°
=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin 77°cos 58°
=(-cos 77°)·(-sin 58°)+sin 77°cos 58°
=sin 58°cos 77°+cos 58°sin 77°
=sin(58°+77°)=sin 135°=sin(180°-45°)
=sin 45°=.
答案:
5.若tan(α-)=,则tan α= .
解析:因为tan(α-)=,
所以tan α=tan[(α-)+]==
=.
答案:
考点一 三角函数式的化简
1.化简:.
解:原式=
==
==1.
2.化简:sin2αsin2β+cos2αcos2β-cos 2αcos 2β.
解:原式=·+·-cos 2αcos 2β
=+
-cos 2αcos 2β
=+cos 2αcos 2β-cos 2αcos 2β=.
3.化简:-2cos(α+β).
解:原式=
=
=
=
=
=.
三角函数式的化简要遵循“三看”原则
(1)一看“角”,这是最重要的一环,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使用公式.
(2)二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”.
(3)三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我们找到变形的方向,如“遇到分式要通分”等.
考点二 三角函数式的求值问题
角度一 给角求值
[例1] 求值:sin 50°(1+tan 10°).
解:sin 50°(1+tan 10°)
=sin 50°(1+tan 60°tan 10°)
=sin 50°·
=sin 50°·
=
===1.
三角函数给角求值问题的解题策略
一般所给出的角都是非特殊角,要观察所给角与特殊角间的