内容正文:
3.3三角恒等变换
知识清单
目录
3.3三角恒等变换 1
知识清单 1
(一) 复习目标: 1
(二) 两角和差的三角函数 1
(三) 公式的直接应用与变形应用 9
(四) 辅助角公式及其拓展 13
复习目标:
1. 经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用。
2. 掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,能够正确地运用这些公式进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
3. 在经历和参与数学发现活动的基础上,体验数学的发现与创造过程,体会向量与三角的联系,理解三角变换的基本方法,发展学生的运算能力和推理能力。
4. 理解和应用三角函数的周期性和奇偶性,掌握如何利用这些性质解决相关问题。
5. 培养学生的数学直觉和问题解决能力,让他们能够灵活运用三角恒等变换解决实际问题。
6. 通过对三角恒等变换的学习,使学生更好地理解和欣赏数学的美,提高他们对数学的兴趣和热爱。
7. 使学生了解三角恒等变换在日常生活、科学研究和工程技术等领域的应用,增强他们应用数学知识解决实际问题的能力。
这些教学目标旨在通过三角恒等变换的学习,全面提升学生的数学素养,帮助他们建立扎实的数学基础,为未来的学习和工作做好准备。同时,这些目标也体现了数学教育的核心价值,即培养学生的逻辑思维、问题解决能力和创新精神。
两角和差的三角函数
1.两角和与差的正余弦与正切
①; ②;③;
2.二倍角公式
①;②;③;
3.辅助角公式
(其中,).常见形式:,.总结:
1.两角和与差正切公式变形
;.
2.降幂公式与升幂公式;
;.
3.其他常用变式
;;.
【例题1.】 (2023·全国·高考真题)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.
【详解】
因为,而为锐角,
解得: .
故选:D.
【例题2.】 (2023·全国·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,而,因此,
则,
所以.
故选:B
【点睛】方法点睛:三角函数求值的类型及方法
(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看较难,但非特殊角与特殊角总有一定关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合三角函数公式转化为特殊角的三角函数.
(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.
(3)“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角,有时要压缩角的取值范围.
【例题3.】 (2022上·云南·高三校联考阶段练习)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用二倍角的余弦公式求出的值,再利用两角和与差的正弦公式化简可求得的值.
【详解】因为,
,解得.
故选:A.
【例题4.】 (2022上·河南·高三校联考阶段练习)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据,代入利用两角和的正余弦公式展开,与等式的左边合并整理,逆用两角和与差的正余弦公式化简整理,得到,两边同除整理即可得到答案.
【详解】因为,
所以
又因为,
所以,
对等式两边去括号,并移项整理得,
,
所以,
所以,
即,
所以.
故选:A.
【即时训练1.】 (2023·四川遂宁·四川省遂宁市第二中学校校考模拟预测)已知 ,则( )
A. B. C. D.
【即时训练2.】 (2023·江苏南通·统考一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【即时训练3.】 (2023·广西南宁·统考一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【即时训练4.】 (2021下·高一课时练习)已知,且是第三象限角,则的值等于( )
A. B. C. D.
【即时训练5.】 (2023下·山东济南·高三统考开学考试)已知,则( )
A. B. C. D.
【即时训练6.】 (2021下·安徽芜湖·高一芜湖市繁昌区第一中学校考开学考试)已知,且,,则( )
A. B. C. D.
公式的直接应用与变形应用
模型一 拆分角问题:①;;②;③;
④;⑤. 注意 特殊的角也看成已知角,如.
模型二
【例题5.】 (山西省晋中市2021届高三上学期1月适应性考试数学(理)试题)已知.则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】利用辅助角公式,化简得到,结合余弦的倍角公式,即可求解.
【详解】由得,
故,
故.
故选:B.
【例题6.】 (23-24高三下·江西·开学考试)已知为锐角,且,则( )
A. B.