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专题19三角恒等变换公式
一、核心体系
1. 两角和与差的公式
2. 二倍角公式
二倍角公式
二、关键能力
会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式。
会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
能运用上述公式进行简单的恒等变换。
三、教学建议
从近三年高考情况来看,本讲是高考中的一个必考内容,但很少独立命题.预测2022年高考仍是以两角和与差的公式为基础,结合辅助角公式及三角函数的相关性质,如周期性、单调性、最值、对称性求三角函数的值等.题型既可能是客观题,也可能是解答题,难度属中档.
四、高频考点
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β)
cos(α-β)=cos α cos β+sinα sin β
C(α+β)
cos(α+β)=cosα cosβ-sinα sinβ
S(α-β)
sin(α-β)=sinα cosβ-cosα sinβ
S(α+β)
sin(α+β)=sinαcosβ+cosα sinβ
T(α-β)
tan(α-β)=;
变形:tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β)
T(α+β)
tan(α+β)=;
变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β)
2.二倍角公式
S2α
sin 2α=2sin_αcos_α;
变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2,
1-sin 2α=(sin α-cos α)2
C2α
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
变形:cos2α=,sin2α=
T2α
tan 2α=
五、重点题型
考点一、两角和差的正弦余弦正切公式
例1-1(1).设a=cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b=(sin 56°-cos 56°),c=,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.a>c>b
例1-1(2).已知,为锐角,,,则( )
A. B. C. D.
例1-1(3).(2022·全国·统考高考真题)若,则( )
A. B.
C. D.
例1-2.已知为锐角,,则( )
A. B. C. D.
例1-3(1)的值是______.
例1-3(2)已知sin αcos β=,则cos αsin β的取值范围________.
对点训练一(正用、逆用)
1.(2020·全国卷Ⅲ)已知2tan θ-tan=7,则tan θ=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
2.(2020·全国卷Ⅲ)已知sin θ+sin=1,则sin=( )
A. B.
C. D.
3.我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在《大衍历》中建立了晷影长与太阳天顶距的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表.根据三角学知识可知,晷影长度等于表高与太阳天顶距正切值的乘积,即.若对同一“表高”两次测量,“晷影长”分别是“表高”的2倍和3倍(所成角记,),则___________.
对点训练二(角的变换)
1.平面直角坐标系中,点是单位圆在第一象限内的点,,若,则为_____.
对点训练三(变形用)
1.已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
2.在中,,,下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
考点二、二倍角公式
例2-1.设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
例2-2.已知α为第三象限角,且sin2α-2=2cos 2α,则sin的值为( )
A.- B.
C.- D.
对点训练一(正用和逆用)
1.(2020·全国卷Ⅰ)已知α∈(0,π),且3cos 2α-8cos α=5,则sin α=( )
A. B. C. D.
对点训练二(降次公式)
1.已知A,B均为钝角,sin2+cos=,且sin B=,则A+B=( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·甲卷)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
考点三、公式的综合应用
例3-1.(2023·新高考1卷)已知,则( ).
A. B. C. D.
例3-2. -=
例3-3. 已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=,tan β=-,求2α-β的值.
例