内容正文:
第4节 三角恒等变换
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核心素养
考情聚焦
1.经历推导两角差余弦公式的过程,知道两角差余弦公式的意义.
2.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.
3.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要求记忆)
1.三角函数式的化简,发展数学抽象和数学运算素养.
2.三角函数式的求值,提升数学运算素养.
3.三角变换的简单应用,增强数学抽象和数学运算素养
本部分内容以两角和与差的三角函数公式、倍角公式为化简基础,考查三角函数关系式的化简与求值,利用同角三角函数的基本关系式变异名为同名的三角函数,结合诱导公式、和差角公式及倍角公式进行恒等变形为高考热点,考查题型多样,但一般属于中低档题型,难度不大.常与三角函数式的化简求值、三角函数的图像与性质、向量等知识综合考查
[必备知识]
1.两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)= sin_αcos_β+cos_αsin_β ;(Sα+β)
sin(α-β)= sin_αcos_β-cos_αsin_β ;(Sα-β)
cos(α+β)= cos_αcos_β-sin_αsin_β ;(Cα+β)
cos(α-β)= cos_αcos_β+sin_αsin_β ;(Cα-β)
tan(α+β)=;(Tα+β)
tan(α-β)=.(Tα-β)
2.二倍角公式
sin 2α= 2sin_αcos_α ;(S2α)
cos 2α= cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α ;(C2α)
tan 2α=.(T2α)
3.公式的变形与应用
(1)两角和与差的正切公式的变形
tan α+tan β= tan(α+β)(1-tan_αtan_β) ;
tan α-tan β= tan(α-β)(1+tan_αtan_β) .
(2)升幂公式
1+cos α=2cos2;1-cos α=2sin2.
(3)降幂公式
sin2α=;cos2α=.
4.辅助角公式
asin α+bcos α=sin(α+φ),其中cos φ=,sin φ= .
5.角的拆分与组合
(1)已知角表示未知角
例如,2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β),
α=(α+β)-β=(α-β)+β,
α=-=+.
(2)互余与互补关系
例如,+=π,
+=.
(3)非特殊角转化为特殊角
例如,15°=45°-30°,75°=45°+30°.
1.sin 2α==;
2.cos 2α==;
3.1±sin α=2;
4.tan==.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )
(2)公式tan(α+β)=可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( )
(3)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( )
(4)当α是第一象限角时,sin = .( )
(5)公式asin x+bcos x=sin(x+φ)中φ的取值与a,b的值无关.( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
◆[小题查验]
1.sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( )
A.- B.
C.- D.
解析:D [sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=
sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin 30°=.]
2.若tan θ=-,则cos 2θ=( )
A.- B.-
C. D.
解析:D [cos 2θ=cos2θ-sin2θ===.]
3.(2022·新高考Ⅱ卷,6)若sin(α+β)+cos(α+β)=2cos sin β,则( )
A.tan(α-β)=1 B.tan(α+β)=1
C.tan(α-β)=-1 D.tan(α+β)=-1
解析:C [由已知得:sin αcos β+cos αsin β+cos αcos β-sin αsin β=2(cos α-sin α)sin β,
即sin αcos β-cos αsin β+cos αcos β+sin αsin β=0,即sin(α-β)+cos(α-β)=0,所以tan(α-β)=-1,故选C.]
4.若sin x=-,则cos 2x= ________ .
解析:直接应用二倍角的余弦公式,cos 2x=1-2sin2x=1-22=1-=.
答案:
5.函数