内容正文:
小题专项2 三角恒等变换、解三角形
命|题|分|析
高考对本部分内容的考查主要从以下方面进行:
(1)利用各种三角函数公式进行求值与化简,其中降幂公式、辅助角公式是考查的重点。
(2)利用正、余弦定理进行边和角、面积的计算,三角形形状的判定以及有关范围的计算,常与三角恒等变换综合考查。
明确考点 扣准要点
必 备 知 识
1.同角三角函数的基本关系
sin2α+cos2α=1,=tan α。
2.诱导公式的记忆口诀
在+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”。
3.熟记三角函数公式的两类变形
(1)和差角公式变形
sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β,
cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β,
tan α±tan β=tan(α±β)·(1∓tan αtan β)。
(2)倍角公式变形
降幂公式:cos2α=,sin2α=。
升幂公式:cos α=2cos2-1,cos α=1-2sin2。
配方变形:1±sin α=2。
4.正弦定理及其变形
在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径)。变形:a=2Rsin A,sin A=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等。
5.余弦定理及其变形
在△ABC中,a2=b2+c2-2bccos A。
变形:b2+c2-a2=2bccos A,
cos A=。
6.三角形面积公式
S△ABC=absin C=bcsin A=acsin B。
7.解三角形中常用的结论
(1)在△ABC中,tan A+tan B+tan C=tan A·tan B·tan C。
(2)在△ABC中,内角A,B,C成等差数列的充要条件是B=60°。
(3)△ABC为正三角形的充要条件是A,B,C成等差数列,且a,b,c成等比数列。
(4)S△ABC=(R为△ABC的外接圆半径)。
精析精研 重点攻关
考 向 突 破
考向一 三角恒等变换
【例1】 (1)已知角α的终边经过点P(-5,-12),则sin=( )
A.- B.-
C. D.
解析 由三角函数的定义可得cos α==-,则sin=-cos α=。
答案 C
(2)(2021·新高考全国Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=( )
A.- B.-
C. D.
解析 解法一:(求值代入法)因为tan θ=-2,所以角θ的终边在第二、四象限,所以或所以==sin θ(sin θ+cos θ)=sin2θ+sin θcos θ=-=。故选C。
解法二:(弦化切法)因为tan θ=-2,所以==sin θ(sin θ+cos θ)====。故选C。
解法三:(正弦化余弦法)因为tan θ=-2,所以sin θ=-2cos θ。则==sin θ(sin θ+cos θ)===。故选C。
答案 C
(3)已知α,β是锐角,cos 2αcos(α-β)+sin 2αsin(α-β)=-,sin=,则cos=________。
解析 cos 2αcos(α-β)+sin 2αsin(α-β)=cos[2α-(α-β)]=cos(α+β)=-。因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π),β+∈。所以sin(α+β)>0,cos∈。又cos(α+β)=-,sin=,所以sin(α+β)=,cos=-。所以cos=cos=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin=-×+×=。
答案
方法悟通
(1)三角函数求值“三大类型”
“给角求值”“给值求值”“给值求角”。
(2)三角恒等变换“四大策略”
①常值代换:常用到“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan 45°等。
②项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等。
③降幂与升幂:正用二倍角公式升幂,逆用二倍角公式降幂。
④弦、切互化。
【变式训练1】 (1)若tan α=,则sin4α+cos4α的值为________。
解析 因为tan α=,所以sin αcos α====,所以sin4α+cos4α=(sin2α+cos2α)2-2sin2αcos2α=1-2×2=。
答案
(2)(tan 10°-)·=________。
解析 (tan 10°-)·=(tan 10°-tan 60°)·=·=·=-=-2。
答案 -2
(3)已知sin α=,sin(α-β)=-,α,β均为锐角,则β=________。
解析 因为α,β均为锐角,所以-<α-β<。又sin(α-β)=-,所以cos(α-β)=。又sin α=,所以cos α=,所以sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=×-×=。所以β