内容正文:
2.2 两角和与差的正弦、正切公式及其应用
(强基课—梯度进阶式教学)
1.能从两角和与差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、正切公式.
2.能够运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式解决求值、化简等问题.
(一)两角和与差的正弦公式
名称
简记符号
公式
两角和的正弦
Sα+β
sin(α+β)=sin__αcos_β+cos_αsin_β
两角差的正弦
Sα-β
sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β
微点助解
1.两角和与差的正弦公式的结构特征
(1)公式中的角α,β都是任意角.
(2)一般情况下,两角和与差的正弦不能按分配律展开,即sin(α±β)≠sin α±sin β.
2.注意公式的逆向运用和变形运用
(1)公式的逆用:如sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=sin[(α+β)-β]=sin α.
(2)公式的变形运用:变形运用涉及两个方面,一个是公式本身的变形运用,如sin(α-β)+cos αsin β=sin αcos β;一个是角的变形运用,也称为角的拆分变换,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,这些在某种意义上来说是一种整体思想的体现.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两角和与差的正弦公式中,角α,β是任意的.( )
(2)sin(α+β)=sin α+sin β一定不成立.( )
(3)sin 54°cos 24°-sin 36°cos 66°=.( )
答案:(1)√ (2)× (3)√
2.sin(30°+45°)=________.
解析:sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=×+×=.
答案:
(二)两角和与差的正切公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正切
Tα+β
tan(α+β)=
α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)且tan αtan β≠1
两角差的正切
Tα-β
tan(α-β)=
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)且tan αtan β≠-1
微点助解
1.公式Tα±β的结构特征和符号规律
(1)使用条件:在两角和与差的正切公式中,角α,β,α+β,α-β均不等于kπ+(k∈Z),这是由正切函数的定义域决定的.
(2)结构特征:公式Tα±β的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.
(3)符号规律:分子同,分母反.
2.(1)变形公式
tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);
tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β);
tan αtan β=1-.
(2)公式的特例
tan=;tan=.
[基点训练]
1.若tan α=3,tan β=,则tan(α-β)=( )
A. B.-
C.3 D.-3
解析:选A 原式===.
2.=________.
解析:原式=tan(75°-15°)=tan 60°=.
答案:
题型(一) 给角求值
[典例1] 求下列各式的值:
(1)cos 105°+sin 195°;
(2)sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°;
(3)sin-cos;
(4);
(5)tan 15°+tan 30°+tan 15°tan 30°.
[解] (1)cos 105°+sin 195°
=cos(90°+15°)+sin(180°+15°)
=-sin 15°-sin 15°=-2sin 15°
=-2sin(45°-30°)
=-2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)
=-2=.
(2)sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°
=sin 14°cos 16°+sin(90°-14°)cos(90°-16°)
=sin 14°cos 16°+cos 14°sin 16°
=sin(14°+16°)=sin 30°=.
(3)法一:sin-cos
=2
=2
=-2cos=-2cos
=-2×=-.
法二:sin-cos=2
=2=-2sin
=-2sin=-2×=-.
(4)原式==tan(60°+15°)
=tan 75°=tan(30°+45°)=
==2+.
(5)∵tan 45°==1,
∴tan 15°+tan 30°=1-tan 15°tan 30°.
∴原式=(1-tan 15°tan 30°)+tan 15°tan 30°=1.
[方法技巧]
1.解决给角求值问题的策略
(1)注意分析式子的结构特点,合理选择正、余弦的和差角公式.
(2)注意公式逆用过程中诱导公式的应用.