内容正文:
第2讲 三角恒等变换与解三角形
「考情研析」 1.三角函数的化简与求值是高考的命题热点,其中关键是利用两角和与差、二倍角的正弦、余弦、正切公式等进行恒等变换,“角”的交换是三角恒等变换的核心. 2.正弦定理与余弦定理以及解三角形问题是高考的必考内容,主要考查边、角、面积的计算及有关的范围问题.
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
sin (α±β)=sin_αcos_β±cos_αsin_β;
cos (α±β)=cos_αcos_β∓sin_αsin_β;
tan (α±β)=.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2α=2sin_αcos_α;
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
tan2α=;
cos2α=,sin2α=.
3.辅助角公式
a sin α+b cos α=sin_(α+φ).
4.正弦定理
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,则===2R(2R为△ABC外接圆的直径).
变形:a=2R_sin_A,b=2R_sin_B,c=2R_sin_C.
sin A=,sin B=,sin C=.
a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C.
5.余弦定理
a2=b2+c2-2bc_cos_A,b2=a2+c2-2ac_cos_B,c2=a2+b2-2ab_cos_C.
推论:cos A=,cos B=,
cos C=.
6.面积公式
S△ABC=bc_sin_A=ac_sin_B=ab_sin_C.
考向1 三角恒等变换与求值
例1 (1)(2022·四川省资阳市高三二诊)若=sin 2θ,则sin 2θ=( )
A. B.
C.- D.-
答案 B
解析 ∵===2(cos θ-sin θ),∴2(cos θ-sin θ)=sin 2θ,两边平方得4(1-sin 2θ)=3sin22θ,解得sin2θ=-2(舍去)或sin 2θ=.故选B.
(2)(2022·安徽省江淮十校高三第三次联考)已知tan =,则sin =( )
A.- B.
C.- D.
答案 A
解析 sin =2sin cos =2sin cos =2cos =-=-=-=-.故选A.
(3)若sin2α=,sin (β-α)=,且α∈,β∈,则α+β的值是( )
A. B.
C.或 D.或
答案 A
解析 ∵α∈,∴2α∈,∵sin 2α=,∴2α∈,∴α∈且cos 2α=-.又sin (β-α)=,β∈,∴β-α∈,cos(β-α)=-,∴cos (α+β)=cos [(β-α)+2α]=cos (β-α)cos 2α-sin (β-α)sin 2α=×-×=,又α+β∈,∴α+β=.故选A.
三角恒等变换要遵循的“三看”原则及“变角”技巧
(1)一看“角”,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分;二看“函数名称”,是需进行“切化弦”还是“弦化切”等,从而确定使用的公式;三看“结构特征”,了解变式或化简的方向.
(2)常见的“变角”技巧:α=(α+β)-β=β-(β-α),α=[(α+β)+(α-β)],+α=-,α=-等,使用“变角”技巧时,应根据已知条件中的角,选择恰当变角技巧.
易错警示:求角问题要注意角的范围,要根据已知条件将所求角的范围尽量缩小,避免产生增解.
1.(2022·泸州市高三第二次教学质量诊断性考试)已知sin =,则sin =( )
A. B.- C. D.-
答案 A
解析 ∵cos =cos =1-2sin2=1-2×=-,∴sin=sin =-cos =-=.故选A.
2.(2022·广东省广州市执信中学高三下学期2月月考)已知α,β∈(0,π)且tan α=,cos β=-,则α+β=( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 由α,β∈(0,π)且tan α=,cos β=-可知α为锐角,β为钝角,故sin β>0,sin β==,tanβ==-3,∴α∈,β∈,∴α+β∈,∴tan (α+β)===-1,∴α+β=.故选B.
3.(2022·江西省九江市第二次高考模拟统一考试)已知锐角α满足4sin2α+sin2α=2,则cos 2α=( )
A.- B.
C. D.-
答案 B
解析 由4sin2α+sin2α=2,得sin 2α=2-4sin2α=2(1-2sin2α)=2cos2α,∵0<α<,∴0<2α<π,又sin 2α=2cos 2α,