内容正文:
第二课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
[学习目标] 1.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系,强化逻辑推理的核心素养.2.掌握两角和与差的正弦、余弦公式,并能灵活运用这些公式进行简单的化简、求值与证明,强化逻辑推理和数学运算的核心素养(重点).
要点 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和
的余弦
C(α+β)
cos(α+β)=
cos_αcos_β-sin_αsin_β
α,β∈R
两角差
的余弦
C(α-β)
cos(α-β)=
cos_αcos_β+sin_αsin_β
α,β∈R
两角和
的正弦
S(α+β)
sin(α+β)=
sin_αcos_β+cos_αsin_β
α,β∈R
两角差
的正弦
S(α-β)
sin(α-β)=
sin_αcos_β-cos_αsin_β
α,β∈R
两角和
的正切
T(α+β)
tan(α+β)=
α,β,α+β≠
kπ+(k∈Z)
两角差
的正切
T(α-β)
tan(α-β)=
α,β,α-β≠
kπ+(k∈Z)
探究一 化简求值
规律总结
(1)解决给角求值问题的方法
①对于非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角函数公式的形式,则整体变形,否则进行各局部的变形;②一般途径有将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为可正负相消的项并消项求值,化分子或分母的形式进行约分,解题时要会逆用或变用公式.
(2)常用的正切公式变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β),tan α+tan β+tan αtan βtan(α+β)=tan(α+β),tan α-tan β-tan αtan βtan(α-β)=tan(α-β),1-tan αtan β=,1+tan αtan β=.
【例题1】 求下列各式的值.
(1)sin+2sin-cos;
(2)tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°;
(3);
(4)(tan 10°-)·.
解析 (1)原式=sin xcos+cos xsin+2sin x·cos-2cos xsin-coscos x-sinsin x
=sin x+cos x+sin x-cos x+cos x-sin x
=sin x+cos x=0.
(2)因为=tan(12°+33°)=tan 45°=1,
所以tan 12°+tan 33°=1-tan 12°tan 33°,
所以tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1.
(3)
=
=
=sin 30°=.
(4)原式=(tan 10°-tan 60°)·
=·
=·
=-·
=-=-2.
【变式1】 求下列各式的值.
(1);
(2)tan 50°-tan 20°-tan 50°tan 20°.
解析 (1)原式=
==tan 30°=.
(2)因为tan 30°=tan(50°-20°)
==,
所以tan 50°-tan 20°=(1+tan 50°tan 20°),
所以原式=(1+tan 50°tan 20°)-tan 50°tan 20°=.
探究二 给值求值
解题技巧
给值(式)求值的策略
(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.
(2)当“已知角”有一个时,应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.
【例题2】 已知=2,=3,求tan(α+β)的值.
解析 由已知=2,即=2,
所以=tan(45°-α)=2,
同理,由=3得tan(45°+β)=3,
所以tan(α+β)=tan[(45°+β)-(45°-α)]
===.
【变式2】 已知sin=,cos=,且0<α<<β<,求cos(α+β)的值.
解析 因为0<α<<β<,
所以<+α<π,-<-β<0.
又因为sin=,cos=,
所以cos=-,sin=-.
所以cos(α+β)=sin
=sin
=sincos-cossin
=×-×=-.
探究三 给值求角
规律总结
已知三角函数值求角的方法
已知三角函数值求角,在选三角函数时,可遵循以下原则:一般地,已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数,若角的范围为,选正弦函数和余弦函数都可;若角的范围是,选正弦函数比余弦函数好;若角的范围是(0,π),选余弦函数比正弦函数好.
【例题3】 已知sin=,sin=,且α-∈,β-∈,求的值.
解析 因为sin=,sin=,且α-∈,β-