内容正文:
第3节 三角恒等变换 ► 对应学生用书P070
[课标要求] 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式; 2.能利用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式; 3.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系; 4.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,但对这三组公式不要求记忆).
第1课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式
cos (α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β;
cos (α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β;
sin (α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β;
sin (α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β;
tan (α-β)=;
tan (α+β)=.
2.二倍角公式
sin 2α=2sin_αcos_α;
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
tan2α=.
3.辅助角公式
a sinx+b cos x=sin (x+φ),其中sin φ=,cos φ=.
[必记结论]
1.公式的常用变式
tan α±tan β=tan (α±β)(1∓tan αtan β);
sin 2α==;
cos 2α==.
2.降幂公式
sin2α=;
cos2α=;
sin αcos α=sin 2α.
3.升幂公式
1+cos α=2cos 2;
1-cos α=2sin2;
1+sinα=;
1-sin α=.
4.半角正切公式
tan ==.
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)存在实数α,β,使等式sin (α+β)=sin α+sin β成立.( )
(2)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( )
(3)当α是第一象限角时,sin =.( )
(4)在斜三角形中有tan A+tan B+tan C=tan A·tan B·tan C.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.cos 40°sin 70°-sin 40°sin 160°=( )
A.- B. C.- D.
解析:选B.原式=cos 40°sin 70°-sin 40°cos 70°=sin (70°-40°)=sin 30°=.
3.(2021·全国高考乙卷)cos2-cos2=( )
A. B. C. D.
解析:选D.由题意,cos2-cos2=cos2-cos2=cos2-sin2=cos=.
4.(2023·江西南昌质检)若tan =2,则tan =________.
解析:∵tan ===-.
∴tan=tan =
-tan =tan (2α+)=-.
答案:-
5.sin -cos =________.
解析:原式=2(sin -cos )=2(sin cos -sin cos )=2sin (-)=-
答案:-
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 公式的直接应用
【考点集训】
1.已知点P(1,2)是角α终边上一点,则cos 等于( )
A. B.
C.- D.
解析:选A.由题意可得sin α=,cos α=,则cos =cos cos α+sin sin α=×+×=,故选A.
2.已知sin α=,α∈,tan (π-β)=,则tan (α-β)的值为( )
A.- B. C. D.-
解析:选A.∵α∈,∴cos α=-,tan α=-,又tan (π-β)=,∴tan β=-,∴tan (α-β)===-.
3.(2022·浙江高考)若3sin α-sin β=,α+β=,则sin α=______,cos 2β=______.
解析:由α+β=,得β=-α,所以3sin α-sin β=3sin α-sin =3sin α-cos α= ①.又sin2α+cos2α=1 ②,联立①②解得sinα=;cos 2β=cos =cos (π-2α)=-cos 2α=2sin2α-1=2×()2-1=.
答案:
4.若tan=-2,则tan 2α=________.
解析:由tan =-2可得=-2,即=-2,化简得tan α=-3,∴tan 2α===.
答案:
【思维升华】利用三角函数公式时应注意的问题
(1)首先要注意公式的结构特点和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号相反”.
(2)应注意与同角三角函