内容正文:
10.3 几个三角恒等式
学业标准
素养目标
1.通过积化和差、和差化积、半角公式的推导,体会三角恒等变换的基本思想方法.(重点)
2.能利用三角恒等变换的技巧并能进行三角函数式的化简、求值以及证明.(难点、易混点)
1.通过进行三角函数式的化简、求值和三角恒等式的证明,培养数学运算和逻辑推理等核心素养.
2.通过三角恒等变换的实际应用,培养数学建模核心素养.
[教材梳理]
导学1 积化和差与和差化积公式
两角和与差的正弦、余弦公式分别是什么?
[提示] sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β,
sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β;
cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β,
cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
用什么方法可以由上述四个式子解出sin αcos β,cos αsin β,cos αcos β,sin αsin β?
[提示] 类似于解方程组,进行加减消元即可.
◎结论形成
积化和差公式
sin αcos β= [sin(α+β)+sin(α-β)] ;
cos αsin β= [sin(α+β)-sin(α-β)] ;
cos αcos β= [cos(α+β)+cos(α-β)] ;
sin αsin β= -[cos(α+β)-cos(α-β)] .
导学2 和差化积公式
设α+β=x,α-β=y,则α=,β=.这样,利用和差化积公式,能否求出sin x+sin y,sin x-sin y,cos x+cos y,cos x-cos y?
[提示]
sin x+sin y=2sin cos ;
sin x-sin y=2cos sin ;
cos x+cos y=2cos cos ;
cos x-cos y=-2sin sin .
◎结论形成
和差化积公式
sin α+sin β= 2sincos ;
sin α-sin β= 2cossin ;
cos α+cos β= 2coscos ;
cos α-cos β= -2sinsin .
导学3 半角公式
我们知道二倍角公式中,“倍角是相对的”,那么对余弦的二倍角公式,若用α替换2α,结果怎样?
[提示] 结果是cos α=2cos2-1=1-2sin2=cos2-sin2.
根据上述结果,使用sin α,cos α表示sin,cos,tan?
[提示] ∵cos2=,
∴cos=± .
∴同理sin =± ,
∴tan==±.
◎结论形成
半角公式
sin= ± ;
cos = ± ;
tan =±== .
[基础自测]
1.sin 105°cos 75°=( )
A. B.
C.- D.-
解析 sin 105°cos 75°=(sin 180°+sin 30°)=.
答案 B
2.已知180°<α<360°,则cos =( )
A.- B.
C.- D.
解析 ∵180°<α<360°,∴90°<<180°,
∴cos <0,故应选C.
答案 C
3.(多选)下列等式不正确的是( )
A.sin x+sin y=2sin sin
B.sin x-sin y=2coscos
C.cos x+cos y=2coscos
D.cos x-cos y=2sinsin
解析 由和差化积公式知C正确.
答案 ABD
4.求值:=________.
解析 原式======2-.
答案 2-
题型一 积化和差问题
(1)求值:sin 20°cos 70°+sin 10°sin 50°.
(2)求值:sin 20°sin 40°sin 60°sin 80°.
[解析] (1)sin 20°cos 70°+sin 10°sin 50°
=(sin 90°-sin 50°)-(cos 60°-cos 40°)
=-sin 50°+cos 40°
=-sin 50°+sin 50°=.
(2)原式=cos 10°cos 30°cos 50°cos 70°
=cos 10°cos 50°cos 70°
=
=cos 70°+cos 40°cos 70°
=cos 70°+(cos 110°+cos 30°)
=cos 70°+cos 110°+=.
[规律方法]
积化和差公式的功能与关键
(1)功能:①把三角函数的一种形式(积的形式)转化为另一种形式(和差的形式).
②将角度化为特殊角求值或化简,将函数式变形以研究其性质.
(2)关键:正确地选用公式,以便把非特殊角的三角函数相约或相消,从而化为特殊角的三角函数.
[触类旁通]
1.求sin220°+cos250°+sin 20°·cos 50°的值.
解析 原式=++(si