内容正文:
5.5三角恒等变换6题型分类
一、两角和与差的余弦、正弦、正切公式
名称
简记符号
公式
适用条件
两角差的余弦
公式
C(α-β)
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
α,β∈R
两角和的余弦
公式
C(α+β)
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
α,β∈R
两角和的正弦
公式
S(α+β)
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
α,β∈R
两角差的正弦
公式
S(α-β)
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
α,β∈R
两角和的正切
公式
T(α+β)
tan(α+β)=
α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)
且tanαtanβ≠1
两角差的正切
公式
T(α-β)
tan(α-β)=
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)且tanαtanβ≠-1
二、两角和与差的余弦公式的灵活运用
要学会顺用(从左至右,即展开)、逆用(从右至左,即化简)、变用(移项变形)公式.
(1)顺用公式,如:
cos(2α+β)=cos[α+(α+β)]=cosαcos(α+β)-sinαsin(α+β);
cos(2α+β)=cos2αcosβ-sin2αsinβ;
cosα=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ.
(2)逆用公式,如:
cos(α+β)cos(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)=cos[(α+β)+(α-β)]=cos2α.
(3)变用公式,如:
cos(α+β)+sinαsinβ=cosαcosβ;
cos(α-β)-cosαcosβ=sinαsinβ.
三、两角和与差的正切公式的灵活运用
(1)正切公式的逆用
=tan[(α+β)-α]=tanβ;
==tan.
(2)正切公式的变形应用
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ);
tanα-tanβ=tan(α-β)(1+tanαtanβ);
1-tanαtanβ=;
1+tanαtanβ=.
四、二倍角的正弦、余弦、正切公式
记法
公式
S2α
sin2α=2sinαcosα
C2α
cos2α=cos2α-sin2α
T2α
tan2α=
五、二倍角公式的变形
(1)
(2)sinαcosα=sin2α,cosα=.
(3)1±sin2α=(sinα±cosα)2.
六、“二倍”的含义
倍角公式中的“倍角”是相对的,对于两个角的比值等于2的情况都成立,如6α是3α的2倍,3α是的2倍.这就是说,“倍”是相对而言的,是描述两个数量之间的关系的.
七、万能公式
用正切来表示正弦、余弦的倍角公式,也叫“万能公式”,公式如下:
(1)sin2α=2sinαcosα==,即sin2α=.
(2)cos2α=cos2α-sin2α==,即cos2α=.
(一)
直接利用公式求值
(1)在利用两角差的三角公式求非特殊角的三角函数式的值时,要先把非特殊角转化为特殊角的差,正用公式直接化简求值.逆用公式时充分利用诱导公式,构造出两角差的余弦公式的结构形式.
(2)两角差的余弦公式常见题型及解法:
①两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解;
②求非特殊角的三角函数值,把非特殊角转化为两个特殊角的差,然后利用两角差的余弦公式求解;
③含有常数的式子,先将系数转化为特殊角的三角函数值,再利用两角差的余弦公式求解.
(3)特殊角:0°,30,45° ,60°...
(4)公式的运用有三种:
①正用;②逆用;③变形用,都要熟练.
题型1:直接利用公式求值
1-1.(2023下·山东青岛·高一统考期中)下列等式成立的为( )
A. B.
C. D.
1-2.(2023下·四川绵阳·高一三台中学校考阶段练习)的值为( )
A. B. C. D.
1-3.(2023下·甘肃兰州·高一统考期中)等于( )
A. B.
C. D.
1-4.(2023下·云南玉溪·高一统考期末)( )
A.1 B. C.3 D.
(二)
给值求值
1、由于和、差角与单角是相对的,因此解题过程中可以根据需要灵活地进行拆角或凑角.常见角的变换有①α=(α-β)+β;②α=+;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).
2、已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值时,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系.
题型2:给值求值
2-1.(2023下·陕西西安·高一长安一中校考期中)已知为锐角,,则( )
A. B.
C. D.
2-2.(2023下·山东日照·高一统考期末)已知角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,则