内容正文:
10.1.3 两角和与差的正切
学业标准
素养目标
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.(重点)
2.能利用两角和与差的正切公式进行化简、求值和证明.(重点)
3.熟练掌握两角和与差的正切公式的常见变形,并能灵活应用.(难点)
1.借助两角和与差的正切公式的推导,培养数学建模、逻辑推理的核心素养.
2.通过两角和与差的正切公式的应用,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学 两角和与差的正切公式
你能根据同角三角函数基本关系式tan α=,从两角和与差的正弦、余弦公式出发,推导出用任意角α,β的正切值表示tan(α+β),tan(α-β)的公式吗?
[提示] 可以.
tan(α+β)====,
tan(α-β)=tan[α+(-β)]==.
两角和与差的正切公式对任意角α,β均成立吗?
[提示] 不是对任意角α,β均成立,必须使正切有意义,两角和的正切公式使用条件为α,β,α+β≠kπ+(k∈Z),两角差的正切公式使用条件为α,β,α-β≠kπ+(k∈Z).
◎结论形成
两角和与差的正切公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和
的正切
公式
T(α+β)
tan(α+β)=
α,β,α+β≠kπ+
(k∈Z)且tan α·tan β≠1
两角差
的正切
公式
T(α-β)
tan(α-β)=
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)
且tan α·tan β≠-1
[基础自测]
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=( )
A. B.-
C. D.-
解析 tan (α+β)===-.
答案 B
2.若tan β=3,tan (α-β)=-2,则tan α=( )
A. B.-
C.1 D.-1
解析 tan α=tan[(α-β)+β]===.
答案 A
3.已知tan α=3,则tan=( )
A.-2 B.2
C. D.-
解析 tan=tan===-
答案 D
4.计算:tan 75°=________.
解析 tan 75°=tan(45°+30°)
=====2+.
答案 2+
题型一 公式的正用与逆用
(1)已知tan α=,tan (α-β)=-,则tan (β-2α)=( )
A.- B.-
C.- D.
(2)=________.
[解析] (1)由已知可知tan(-α)=-,
又β-2α=(-α)-(α-β),
所以tan (β-2α)=tan[(-α)-(α-β)]
==
=-.
(2)原式==tan (45°+15°)=tan 60°=.
[答案] (1)B (2)
[规律方法]
1.利用公式T(α+β)求角的步骤:
(1)计算待求角的正切值.
(2)缩小待求角的范围,特别注意隐含的信息.
(3)根据角的范围及三角函数值确定角.
2.公式T(α±β)的逆用,一方面要熟记公式的结构,另一方面要注意常值代换.如tan =1,tan =,tan =等.
要特别注意tan=,
tan =.
[触类旁通]
1.(1)已知角α,β均为锐角,且cos α=,tan (α-β)=,则tan β=________.
(2)=________.
解析 (1)因为cos α=,α为锐角,
所以sin α=,tan α=,
所以tan β=tan[α-(α-β)]===3.
(2)原式===tan (30°-75°)=-tan 45°=-1.
答案 (1)3 (2)-1
题型二 公式的变形应用(一题多变)
tan 67°-tan 22°-tan 67°tan 22°=________.
[解析] ∵tan 67°-tan 22°=tan(67°-22°)·(1+tan 67°tan 22°)=tan 45°(1+tan 67°tan 22°)=1+tan 67°tan 22°,
∴tan 67°-tan 22°-tan 67°tan 22°=1+tan 67°·tan 22°-tan 67°tan 22°=1.
[答案] 1
[母题变式]
1.(变条件)将本例中的角同时增加1°,结果又如何?
解析 ∵tan 45°=tan(68°-23°)=
,
∴1+tan 68°tan 23°=tan 68°-tan 23°,
即tan 68°-tan 23°-tan 68°tan 23°=1.
2.(变结论)能否为本例和变式1归纳出一个一般结论?若能,试证明.
解析 一般结论:若α-β=45°(α,β≠kπ+,k∈Z),则tan α-tan β-tan αtan β=1.
证明:∵tan 45°=tan(α-β)=,
∴1+tan αtan β=tan α-tan β,
即ta