内容正文:
2024版·数学(新高考)
01篇 强化7 大专题
专题一 三角函数及解三角形
第二讲 三角恒等变换与解三角形
1.两角和与差的余弦、正弦及正切公式
①cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β;
②cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β;
③sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β;
④sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β;
⑤tan (α+β)= eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β) (α≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,β≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,α+β≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z);
⑥tan (α-β)= eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β) (α≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,β≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,α-β≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z).
2.二倍角公式
①sin 2α=2sin αcos α;
②cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
③tan2α= eq \f(2tan α,1-tan2α) (α≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,2α≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z,α≠kπ± eq \f(π,4) ,k∈Z).
3.辅助角公式
a cosx+b sin x= eq \r(a2+b2) ( eq \f(a,\r(a2+b2)) cos x+ eq \f(b,\r(a2+b2)) sin x),
令sin θ= eq \f(a,\r(a2+b2)) ,cos θ= eq \f(b,\r(a2+b2)) ,
∴a cos x+b sin x= eq \r(a2+b2) sin (x+θ),其中θ为辅助角,tan θ= eq \f(a,b) .
4.降幂公式
①sin2α= eq \f(1-cos2α,2) ;
②cos2α= eq \f(1+cos2α,2) ;
③sin αcos α= eq \f(1,2) sin 2α.
【典例】 (1)(多选)下列等式成立的是( )
A. eq \f(1,2) sin 40°+ eq \f(\r(3),2) cos 40°=sin 70°
B. eq \f(2sin255°-1,sin20°) =1
C.sin 10°sin 50°cos 20°= eq \f(1,8)
D.tan 255°=2+ eq \r(3)
解析:对于A, eq \f(1,2) sin 40°+ eq \f(\r(3),2) cos 40°=sin (40°+60°)=sin 100°=sin 80°≠sin 70°,故A错误;
对于B, eq \f(2sin255°-1,sin20°) = eq \f(-cos 110°,sin 20°) = eq \f(-cos (90°+20°),sin 20°) = eq \f(sin 20°,sin 20°) =1,故B正确;
对于C,sin 10°sin 50°cos 20°=sin 10°cos 40°cos 20°= eq \f(sin 10°cos 10°cos 40°cos 20°,cos 10°) = eq \f(\f(1,2)sin 20°cos 40°cos 20°,cos 10°) = eq \f(\f(1,4)sin 40°cos 40°,cos 10°) = eq \f(\f(1,8)sin 80°,cos 10°) = eq \f(\f(1,8)cos 10°,cos 10°) = eq \f(1,8) ,故C正确;
对于D,tan 255°=tan (180°+75°)=tan 75°=tan (30°+45°)= eq \f(tan 30°+tan 45°,1-tan 30°tan 45°) = eq \f(\f(\r(3),3)+1,1-\f(\r(3),3)) =2+ eq \r(3) ,故D正确.故选BCD.
答案:BCD
(2)(2023·新高考Ⅱ卷)已知α为锐角,cos α= eq \f(1+\r(5),4) ,则sin eq \f(α,2) =( )
A. eq \f(3-\r(5),8) B. eq \f(-1+\r(5),8)
C. eq \f(3-\r(5),4) D. eq \f(-1+\r(5),4)
解析:因为cos α=1-2sin2 eq \f(α,2) = eq \f(1+\r(5),4) ,而α为锐角,解得sin