内容正文:
第3节 三角恒等变换
课程标准解读
1.能用单位圆推导出两角差的余弦公式,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、余弦、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).
[知识梳理]
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
sin(α±β)=sin_αcos_β±cos_αsin_β.
cos(α∓β)=cos_αcos_β±sin_αsin_β.
tan(α±β)=.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2α=2sin_αcos_α.
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1
=1-2sin2α.
tan 2α=.
3.半角公式
sin=± ,cos=± ,
tan=± (其中根号前的正负号,由角所在象限确定).
4.辅助角公式
asin x+bcos x=sin(x+φ),其中tan φ=.
辅助角公式实质是和(差)角公式的逆用,可化为asin x+bcos x= ·cos(x-φ),其中tan φ=.
常用结论
1.降幂公式:cos2α=,sin2α=.
2.升幂公式:1+cos 2α=2cos2 α,1-cos 2α=2sin2α.
3.常用变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2,
1-sin 2α=(sin α-cos α)2,
sin α±cos α=sin(α±),
tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)asin x+bcos x=sin(x+φ)中φ的取值与a,b的值无关.( )
(2)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )
(3)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.( )
(4)锐角△ABC中,sin Asin B和cos Acos B大小不确定.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编)cos 40°sin 70°-sin 40°sin 160°=( )
A.- B.
C.- D.
解析:B 原式=cos 40°cos 20°-sin 40°sin 20°=cos(40°+20°)=.
3.(教材改编)=________.
解析:原式=
===.
答案:
4.(易错自纠)已知锐角α,β满足sin α=,cos β=,则α+β=________.
解析:因为α,β为锐角,且sin α=<,
所以cos α=,且α∈(0,).
由cos β=>,
得sin β=,且β∈(0,),
所以sin(α+β)=sin α ·cos β+cos α·sin β=×+×=.
又α+β∈(0,),所以α+β=.
答案:
5.(2021·全国乙卷)cos2-cos2=( )
A. B.
C. D.
解析:D 因为+=,所以cos=cos(-)=sin,所以cos2-cos2=cos2-sin2=cos(2×)=cos=.故选D.
第1课时 两角和与差的正弦、余弦和正切
考点一 公式的基本应用(基础性)
1.若cos α=-,α是第三象限的角,则sin(α+)=( )
A. B.-
C.- D.
解析:B ∵α是第三象限角,
∴sin α<0,
且sin α=-=-
=-,
因此sin(α+)=sin αcos+cos αsin
=(--)=-.
2.已知sin α=,α∈(,π),tan(π-β)=,则tan(α-β)的值为( )
A.- B.
C. D.-
解析:A ∵α∈(,π),∴cos α=-,tan α=-,又tan(π-β)=,∴tan β=-,
∴tan(α-β)=
==-.
3.(2023·安徽联考)已知cos(α+)=,则sin(2α+)=( )
A.- B.
C.- D.
解析:B ∵cos(α+)=,
∴sin(2α+π)=sin[+2(α+)]
=cos2(α+)=2cos2(α+)-1=.
1.使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征.
2.使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.
考点二 公式的逆用及变形(综合性)
(1)(多选题)下列选项中,值为的是( )
A.sinsin
B.-cos215°
C.+
D.cos 72°·cos 36°
[解析] 对于A,sin sin =sincos=sin=,故A正确;
对于B,-cos215°=-(2cos215°-1)=
-cos 30°