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
(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”.
[拓展]
本例的条件不变,求tan(α+2β)的值.
(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.
[典例] △ABC的三个内角分别为A,B,C,若tan A,tan B是方程3x2-6x+2=0的两根,试判断△ABC的形状.
当化简的式子中出现“tan α±tan β”与“tan α·tan β”形式时,要把它们看成两个整体,这两个整体一是与两角和与差的正切公式有关,通过公式能相互转换,二是这两个整体还与根与系数的关系相似,在应用时要注意隐含的条件,能缩小角的范围.
一、在典题训练中内化学科素养
高考对两角和与差正切公式的考查主要是利用公式求值,有时与诱导公式综合命题,体现数学运算的核心素养.
利用两角和与差的正切公式求值时,注意应用函数与方程的思想方法求解,注意角的变换与转化.
“四翼”检测评价见 “四翼”检测评价(十三)
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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+eq \f(π,2)(k∈Z)
两角差的
正切公式
tan(α-β) =
______________
T(α-β)
α,β,α-β≠kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)
eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β)
eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β)
(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+eq \f(π,2)(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)=eq \f(sinα-β,cosα-β)=eq \f(sin αcos β-cos αsin β,cos αcos β+sin αsin 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)=eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β).
1.若tan α=3,tan β=eq \f(4,3),则tan(α-β)等于
( )
A.-3
B.3
C.-eq \f(1,3)
D.eq \f(1,3)
答案:D
2.tan 195°等于
( )
A.-2-eq \r(3)
B.-2+eq \r(3)
C.2-eq \r(3)
D.2+eq \r(3)
答案:C
3. eq \f(tan 51°+tan 9°,1-tan 51°tan 9°)等于
( )
A.-eq \f(\r(3),3)
B.eq \f(\r(3),3)
C.eq \r(3)
D.-eq \r(3)
答案:C
———————eq \a\vs4\al([题点一])————————————————————————
化简求值
———————————————————————————————————
[典例] 化简下列各式:
(1)eq \f(1-tan 15°,1+tan 15°);
(2)tan 20°+tan 40°+eq \r(3)tan 20°·tan 40°;
(3)tan θ+taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ))+tan θ·taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ)).
[解] (1)原式=eq \f(tan 45°-tan 15°,1+tan 45°·tan 15°)=tan(45°-15°)=tan 30°=eq \f(\r(3),3).
(2)原式=tan(20°+40°)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-tan 20°·tan 40°))+eq \r(3)tan 20°·tan 40°
=eq \r(3)-eq \