内容正文:
10.1.3 两角和与差的正切
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式.
2.能利用两角和与差的正切公式进行化简、求值、证明.
3.熟悉两角和与差的正切公式的常见变形,并能灵活应用.
重点
难点
重点:两角和与差的正切公式及应用.
难点:利用两角和与差的正切公式进行化简、求值、证明.
两角和与差的正切公式
名称
公式
简记符号
条件
两角和的
正切公式
tan(α+β)=
T(α+β)
α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)
两角差的
正切公式
tan(α-β) =
T(α-β)
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)
(1)在两角和与差的正切公式中,角α,β,α+β,α-β均不等于kπ+(k∈Z),这是由正切函数的定义域决定的.
(2)公式T(α-β)也可以这样推导:
当cos(α-β)≠0时,tan(α-β)==.
若cos αcos β≠0,则将上式的分子、分母都除以cos α·cos β,得tan(α-β)=.
(3)公式的结构特征及符号特征如下:
①公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.
②
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
1.若tan α=3,tan β=,则tan(α-β)等于( )
A.-3 B.3
C.- D.
答案:D
2.tan 195°等于( )
A.-2- B.-2+
C.2- D.2+
答案:C
3.等于( )
A.- B.
C. D.-
答案:C
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化简求值
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[典例] 化简下列各式:
(1);
(2)tan 20°+tan 40°+tan 20°·tan 40°;
(3)tan θ+tan+tan θ·tan.
[解] (1)原式==tan(45°-15°)=tan 30°=.
(2)原式=tan(20°+40°)+tan 20°·tan 40°
=-tan 20°·tan 40°+tan 20°·tan 40°=.
(3)原式=tan1-tan θ·tan+tan θ·tan
=1-tan θ·tan+tan θ·tan=1.
利用公式T(α±β)化简求值的两点说明
(1)分析式子结构,正确选用公式形式:
T(α±β)是三角函数公式中应用灵活程度较高的公式之一,因此在应用时先从所化简(求值)式子的结构出发,确定是正用、逆用还是变形用,并注意整体代换.
(2)化简求值中要注意“特殊值”的代换和应用:
当所要化简(求值)的式子中出现特殊的数值“1”,“”时,要考虑用这些特殊值所对应的特殊角的正切值去代换.
[对点训练]
求值:
(1)tan 10°+tan 50°+tan 10°tan 50°;
(2).
解:(1)tan 10°+tan 50°+tan 10°tan 50°
=tan 60°(1-tan 10°tan 50°)+tan 10°tan 50°
=-tan 10°tan 50°+tan 10°tan 50°=.
(2)==tan(60°-15°)=tan 45°=1.
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给值求值(角)
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[典例] 已知tan α=2,tan β=-,其中0<α<,<β<π.
(1)求tan(α-β);
(2)求α+β的值.
[解] (1)把tan α=2,tan β=-代入tan(α-β)===7.
(2)把tan α=2,tan β=-代入tan(α+β)===1,
又0<α<,<β<π.所以<α+β<,所以α+β=.
[拓展]
本例的条件不变,求tan(α+2β)的值.
解:由(2)可知,tan(α+β)=1,
则tan(α+2β)=tan[(α+β)+β]===.
(1)关于求值问题,利用角的代换,将所求角转化为已知角的和与差,再根据公式求解.
(2)关于求角问题,先确定该角的某个三角函数值,再根据角的取值范围确定该角的大小.
[对点训练]
已知sin=,α∈,则tan=( )
A. B.-
C.7 D.-7
解析:选B 因为sin=,所以cos α=,
又α∈,所以sin α=-,
所以tan α==-,
所以tan===-.
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两角和与差正切公式的综合应用
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