内容正文:
第三节 和、差、倍角的正弦、余弦、正切公式及恒等变换
授课提示:对应学生用书第88页
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)S(α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.
(2)S(α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.
(3)C(α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.
(4)C(α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
(5)T(α+β):tan(α+β)=.
(6)T(α-β):tan(α-β)=.
2.倍角公式
(1)S2α:sin 2α=2sin αcos α.
(2)C2α:cos 2α=cos2α-sin2α
=2cos2α-1
=1-2sin2α.
(3)T2α:tan 2α=.
公式的重要变形
(1)降幂公式:cos2α=,sin2α=.
(2)半角公式(不要求记忆):
①sin =±.
②cos =±.
③tan =±==.
(3)升幂公式:1+cos 2α=2cos2α,1-cos 2α=2sin2α.
(4)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).
(5)辅助角公式:asin x+bcos x=sin(x+φ).
1.化简cos 15°cos 45°-cos 75°sin 45°的值为( )
A. B.
C.- D.-
答案:A
2.已知sin=,α∈,则sin α的值为( )
A. B.
C. D.
答案:D
3.已知cos θ=-,<θ<3π,那么sin =( )
A. B.-
C. D.-
答案:D
4.若α是第二象限角,且sin(π-α)=,则tan 2α=________.
答案:-
5.f(x)=sin(x+3π)-3cos x的最小值为________.
答案:-
授课提示:对应学生用书第89页
题型一 两角和、差及倍角公式的直接应用
类型 1 给值(角)求值
[例1] (1)若0<α<,-<β<0,cos=,sin=,则cos=( )
A. B.-
C. D.-
[解析] 因为0<α<,所以<α+<.
又cos=,
所以sin= = =.
因为-<β<0,所以<-<.
又sin=,
所以cos= = =,
所以cos=cos=coscos+sinsin=×+×=.
[答案] C
(2)(2022·浙江卷)若3sin α-sin β=,α+β=,则sin α=________,cos 2β=________.
[解析] 因为α+β=,所以β=-α,
所以3sin α-sin β=3sin α-sin=3sin α-cos α=sin(α-φ)=,其中sin φ=,cos φ=,所以α-φ=+2kπ,k∈Z,所以α=+φ+2kπ,k∈Z,所以sin α=sin=cos φ=,k∈Z.因为sin β=3sin α-=-,所以cos 2β=1-2sin2β=1-=.
[答案]
类型 2 给值求角
[例2] (1)已知tan α=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β=( )
A. B.或
C.- D.或或-
[解析] ∵tan α=>0,且α∈(0,π),
∴α∈,2α∈(0,π),
∴tan 2α===>0,
∴2α∈.
∵tan β=-<0,且β∈(0,π),
∴β∈,
∴2α-β∈(-π,0).又tan(2α-β)===1,∴2α-β=-.
[答案] C
(2)已知cos α=,cos(α-β)=.若0<β<α<,则β=________.
[解析] 由cos α=,0<α<,
得sin α= = =.
又0<β<α<,∴0<α-β<,
∴sin(α-β)= = =.
由β=α-(α-β)得cos β=cos[α-(α-β)]
=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)
=×+×=.
∵β∈,∴β=.
[答案]
方法总结
1.应用三角公式化简求值的策略
(1)运用两角和、差及倍角公式时,要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角和、差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.
(2)运用公式求值时,应注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用.
(3)运用公式求值时,应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用,用特殊角来表示非特殊角等.
2.“给值求角”
实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,最后确定角.遵照以下原则:
(1)已知正切函数值,选正切函数;
(2)已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为,选正弦较好.