内容正文:
第3节 三角恒等变换
★[课程标准]
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)
1.两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)
2.三角函数的叠加
一般地,当a,b不同时为0时,asin α+bcos α=.引入辅助角φ,使得=cos φ,=sin φ.所以asin α+bcos α=sin(α+φ)(a,b不同时为0),
其中角φ所在象限由a,b的符号确定,角φ的值由sin φ和cos φ的值确定,也就是由tan φ=来确定.
3.积化和差公式和和差化积公式
积化和差公式
(1)sin αcos β=[sin(α+β)+sin(α-β)].
(2)cos αsin β=[sin(α+β)-sin(α-β)].
(3)cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)].
(4)sin αsin β= -[cos(α+β)-cos(α-β)] .
和差化积公式
(1)sin x+sin y=2sin cos ;
(2)sin x-sin y=2cos sin ;
(3)cos x+cos y=2cos cos ;
(4)cos x-cos y= -2sin sin .
4.二倍角公式
sin 2α=2sin αcos α;(S2α)
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;(C2α)
tan 2α=.(T2α)
5.半角公式
sin =± ,cos =± ,
tan =± ==.
常用的三角公式变形
1.1-cos α=2sin2,1+cos α=2cos2.(升幂公式)
2.1±sin α=2.(升幂公式)
3.sin2α=,cos2α=,tan2α=.(降幂公式)
4.asin α+bcos α=sin(α+φ),其中sin φ=,cos φ=.(辅助角公式)
5.两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).
◆[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 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=( )
A. B.
C. D.1
解析:B [sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°
=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin 77°cos 58°=(-cos 77°)·(-sin 58°)+sin 77°cos 58°
=sin 58°cos 77°+cos 58°sin 77°=sin(58°+77°)=sin 135°=.]
2.若cos α=-,α是第三象限角,则sin=( )
A.- B.
C.- D.
解析:C [∵α是第三象限角,
∴sin α=-=-,
∴sin=sin αcos+cos αsin=-×+×=-.]
3.(多选)下列各式的值正确的是( )
A.sin 15°cos 15°= B.cos2-sin2=
C.=1 D.2cos222.5°-1=
解析:BD [sin 15°cos 15°=sin 30°=.A不正确;cos2-sin2=cos=,B正确;=tan 45°=,C不正确;
2cos222.5°-1=cos 45°=,D正确.]
4.已知函数f(x)=sin 2x+2cos2x+3,则f(x)的最小正