内容正文:
专题3 两角和与差的三角函数
(一)两角和与差的余弦
C(α-β):cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ;
C(α+β):cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ;
【点拨】
①简记为:“同名相乘,符号反”.
②公式本身的变用,如
cos(α-β)-cosαcosβ=sinαsinβ.
③公式中的α,β不仅可以是任意具体的角.角的变用,也称为角的变换,如cosα=cos[(α+β)-β],cos2β=cos[(α+β)-(α-β)].
(二)两角和与差的正弦
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;
S(α-β):sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ;
【点拨】
①简记为:“异名相乘,符号同”.
②公式中的α,β不仅可以是任意具体的角,还可以是任意形式的“整体”.
(三)两角和与差的正切
T(α+β):tan(α+β)=;
T(α-β):tan(α-β)=.
【点拨】
1
公式Tα±β只有在α≠+kπ,β≠+kπ,α±β≠+kπ(k∈Z)时才成立,否则就不成立.
②当tanα或tanβ或tan(α±β)的值不存在时,不能使用Tα±β处理有关问题,但可改用诱导公式或其他方法.
③变形公式:
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ),
tanα-tanβ=tan(α-β)(1+tanαtanβ),
如tanα+tanβ+tanαtanβtan(α+β)=tan(α+β),
tan(α+β)-tanα-tanβ=tanαtanβtan(α+β),
1-tanαtanβ=.
1+tanαtanβ=.
(四)辅助角公式
函数f(α)=acos α+bsin α(a,b为常数),可以化为f(α)=sin(α+φ)或f(α)=cos(α-φ),其中φ可由a,b的值唯一确定.
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题型一 公式的正用
【典例1】【多选题】(2022春·江苏徐州·高一统考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,角、的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,它们的终边分别与单位圆相交于、两点,若点、的坐标分别为和,则以下结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2023·江苏·高一专题练习)已知,是方程的两根,且,,则的值为______.
【典例3】(2023·江苏·高一专题练习)已知是第四象限角.
(1)求的值;
(2)求的值.
【规律方法】
正用公式问题,一般属于“给角求值”、“给值求值” 问题,应该通过应用公式,转化成“特殊角”的三角函数值计算问题.给角求值问题的策略:一般先要用诱导公式把角化整化小,化“切”为“弦”,统一函数名称,然后观察角的关系以及式子的结构特点,选择合适的公式进行求值.
题型二 公式的变用、逆用
【典例4】(2022春·江苏泰州·高一江苏省姜堰第二中学校联考阶段练习)已知,,,那么M,N,P之间的大小顺序是( )
A. B. C. D.
【典例5】【多选题】(2023秋·山西太原·高一统考期末)计算下列各式,结果为的是( )
A. B.
C. D.
【典例6】求下列各式的值:
(1);
(2)(1+tan1°)(1+tan2°)…(1+tan44°);
(3)tan25°+tan35°+tan25°tan35°.
【规律方法】
1.“1”的代换:在Tα±β中如果分子中出现“1”常利用1=tan45°来代换,以达到化简求值的目的.
2.若α+β=+kπ,k∈Z,则有(1+tanα)(1+tanβ)=2.
3.若化简的式子里出现了“tanα±tanβ”及“tanαtanβ”两个整体,常考虑tan(α±β)的变形公式.
题型三 给值求值
【典例7】(2023·江苏·高一专题练习)已知,则( )
A. B. C. D.
【典例8】(2022春·江苏徐州·高一校考阶段练习)已知函数在时取得最大值,则( )
A. B. C. D.
【典例9】(2021春·江苏南京·高一校考阶段练习)已知,,,,求:
(1)的值;
(2)的值.
【规律方法】
给值求值问题的解题策略.
(1)从角的关系中找解题思路:
已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系,根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.
(2)常见角的变换.
①α=(α-β)+β;②α=+;
③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).
题型四 给值求角
【典例10】(2022春·江苏南通·高一金沙中学校考期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【典例11】(2021春·江苏苏州·高一统考期末)若,求的值.
【规律方法】
解题的一般步骤是:(1)先确定