内容正文:
hh
4.3 三角恒等变换
5A>!
1.经历推导两角差余弦公式的过程,知道两角差的余弦公式的意义.
2.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解
它们的内在联系.
3.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要
求记忆).
AMc
-
-@)
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
(1)两角和与差的正弦、余弦和正切公式(和
角、差角公式)
sin(α+β)= .S(α+β)
sin(α-β)= .S(α-β)
cos(α+β)= .C(α+β)
cos(α-β)= .C(α-β)
tan(α+β)= .T(α+β)
tan(α-β)= .T(α-β)
(2)二倍角的正弦、余弦、正切公式(倍角公式)
sin
2α= .S2α
cos
2α = = =
.C2α
tan
2α= .T2α
2.简单的三角恒等变换
(1)降幂公式
sin2α= .
cos2α= .
sin
αcos
α= .
(2)升幂公式
1+cos
α= .
1-cos
α= .
1+sin
α= .
1-sin
α= .
(3)辅助角公式
asin
α+bcos
α= a2+b2sin(α+φ),
其中cos
φ = ,sin
φ = ,
tan
φ= .
常用结论与知识拓展
1.常用的拆角、拼角技巧
(1)π3-α=
π
2-
π
6+α .
(2)π6-α=
π
2-
π
3+α .
(3)π3+α=π-
2π
3 -α .
(4)π4+α=π-
3π
4 -α .
2.正切公式的常用变形
(1)tan
α±tan
β=tan(α±β)(1∓tan
αtan
β).
(2)tan
αtan
β =
tan
α-tan
β
tan(α-β)
- 1 = 1 -
tan
α+tan
β
tan(α+β)
.
-"
1.判断下列命题是否正确,正确的在括号内画
“√”,错误的画“×”.
(1)存在实数α,β,使等式sin(α-β)=sin
α-
sin
β 成立. ( )
(2)在锐角三角形 ABC 中,sin
Asin
B 和
cos
Acos
B 大小不确定. ( )
(3)∀α∈R,2cos2α-cos
2α-1=0.( )
(4) 32sin
α -
1
2cos
α =sinα-
π
6 =
cosα+
π
3 . ( )
(5)tan
α+tan
β=tan(α+β)(1-tan
αtan
β).
( )
090
@第四章 三角函数、解三角形
2.(教材改编题)已知sin
α=-
2
3
,α∈ π,
3π
2 ,
cos
β=
3
4
,β∈
3π
2
,2π ,则cos(β-α)的值为
.
3.(教材改编题)cos
42°cos
18°-cos
48°sin
18°=
.
4.(教材改编题)已知sin(α-β)cos
α-cos(β-
α)sin
α=
3
5
,β是第三象限角,则sinβ+
5π
4
的值为 .
5.(多选题)(教材改编题)下列化简结果正确
的是 ( )
A.tan
15°
1-tan215°
=
3
6
B.sin
15°sin
30°sin
75°=
1
4
C.cos
15°-sin
15°=
2
2
D.tan
24°+tan
36°
1-tan
24°tan
36°= 3
A
/c5%1@
考点1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
命题角度1 公式的“正用”
【例1】 (1)已知sin
α=
4
5
,α∈
π
2
,π ,cos β=
-
5
13
,β 是 第 三 象 限 角,则cos(α -β)=
,sin(α+β)= .
(2)已知sin
α=
3
5
,α∈
π
2
,π ,tan(π-β)=12,
则tan(α-β)的值为 .
(3)(2023·新课标Ⅰ卷改编)已知sin(α-β)=
1
3
,cos
αsin
β=
1
6
,则cos(2α+2β)=
.
(4)(2023·新课标 Ⅱ 卷改编)已知α 为锐角,
cos
α=
1+ 5
4
,则sinα2= .
利用两角和与差的三角函数公式求值时,要注
意充分利用角的范围,确定相应的三角函数值.
【对点训练1】 (1)已知点P(x,22)是角α终
边上一点,且cos
α=-
1
3
,则cosπ6+α =
.
(2)已知cosα+
π
6 = 3cos α,tan β= 33,则
tan(α+β)= .
命题角度2 公式的“逆用”和“变用”
【例2】 (1)在△ABC中,C=120°,tan
A+tan
B=
23
3
,则tan
Atan
B 的值为 .
(2)化简:24sin
π
4-x + 64cos π4 -x =
.
091
hh
“逆用”或“变用”两角和与差的三角函数公式
时,要注意把握“角”和“式子”的特征,熟练、准确地
对公式进行逆用及变用.
【对点训练2】 (1)(多选题)下列式子的运算结
果为 3的是 ( )
A.tan
25°+tan
35°+ 3tan
25°tan
35°
B.2(sin
35°cos
25°+cos
35°cos
65°)
C.1+tan
15°
1-tan
15°
D.
tanπ6
1-tan2
π
6
(2)(1+tan
20°)(1+tan
21°)(1+tan
24°)(1+
tan
25°)= .
命题角度3 角的配凑
【例3】 (1)已知cos(2α-β)=-
2
2
,sin(α-
2β)=
2
2
,且π
4 <α <
π
2
,0<β <
π
4
,则
cos(α+β)= .
(2)已知sin
α=-
4
5
,π<α<
3π
2
,π
2<β<π
,
cos(α-β)=
16
65
,则sin
β= .
常用的拆角、配角技巧:2α=(α+β)+(α-β);
α=(α+β)-β=(α-β)+β=β-(β-α);β=
α+β
2 -
α-β
2 =
(α+2β)-(α+β);α-β=(α-
γ)+(γ-β);15°=45°-30°=60°-45°=
30°
2
;π
4+
α=
π
2-
π
4-α 等.
【对点训练3】 (1)已知sin
θ+sinθ+
π
3 =1,
则sinθ+
π
6 = .
(2)已知α,β ∈
3π
4
,π ,sin(α +β)=-35,
sinβ-
π
4 =1213,则cosα+π4 = .
考点2 简单的三角恒等变换
命题角度1 三角函数式的化简
【例4】 (1)(2023·湘豫名校联考)已知角α 的
终边上一点A(4,3),且tan(α+β)=2,则
tan(3π-β)= ( )
A.12 B.-
1
2
C.52 D.-
5
2
(2)已知0<θ<π,则
(1+sin
θ+cos
θ)sinθ2-cos
θ
2
2+2cos
θ
=
.
1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则:
一看角,二看名,三看式子结构与特征.
2.三角函数式的化简要注意观察条件中角之间
的联系(和、差、倍、互余、互补等),寻找式子和三角
函数公式之间的联系点.
【对点训练4】 (1)21+sin
4+ 2+2cos
4=
( )
A.2cos
2 B.2sin
2
C.4sin
2+2cos
2 D.2sin
2+4cos
2
092
@第四章 三角函数、解三角形
(2)已知锐角α 满足2cos
2α=cosα-
π
4 ,则
sin
2α= .
命题角度2 给角求值
【例5】 (1)cos
20°·cos
40°·cos
100°= .
(2)sin
50°(1+ 3tan
10°)= .
解决非特殊角求值问题的基本思路有:① 化非
特殊角为特殊角;② 化为正负相消的项,消去后求
值;③化分子、分母使之出现公约数,进行约分求值;
④ 当有α,2α,3α,4α 同时出现在一个式子中时,一
般将α,3α(或4α)向2α 转化,再求关于2α 式子
的值.
【对点训练5】 (1)sin
18°cos
36°的值为 .
(2) 3tan
12°-3
sin
12°(4cos212°-2)
= .
命题角度3 给值求值
【例6】 (1)已知α,β 均为锐角,sin
α =
5
13
,
cos(α +β)=
3
5
,则 cos
β = ,
sin(2α+β)= .
(2)已知0<β<
π
4<α<
3π
4
,cosπ4-α =35,
sin3π4+β =513,求sin(α+β)的值.
给值求值型恒等变换问题,重在对所给条件进
行挖掘,如由某角正弦值可得其余弦、正切值,由所
给值的符号判断角所在的象限等.必要时还要进行
估算,如锐角α的余弦值为35
,由1
2<
3
5<
2
2
,及余
弦函数在 0,π2 上单调递减可知π4 <α<π3,从而
2α∈
π
2
,2π
3 ,或3α∈ 3π4,π 等.另外,注意三种
主要变换:① 变角,通常是“配凑”,常用的角的拆拼
有2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-
β)+β等;②变名,通过变换函数名称达到减少函数
种类的目的,其手段通常有“切化弦”“升幂与降幂”
等;③ 变式,根据式子的结构特征进行变形,使其更
贴近某个公式或某个期待的目标,其手段通常有:
“常 值 代 换 如1=tan
π
4
,1=sin2α+cos2α ”“逆
用变形公式”“通分约分”“分解与组合”“配方与平
方”等.其中,角的变换居核心地位.
【对点训练6】 (1)已知cosα-
π
4 = 13,sin(α+
β)=
4
5
,其中0<β<
π
2<α<π
,则sin
α=
,cosβ+
π
4 = .
(2)已知sin3π4+α =513,cosπ4-β =35,且
0<α <
π
4 <β <
3π
4
,则cos(α +β)=
.
命题角度4 给值求角
【例7】 (1)已知sin
α=
5
5
,sin
β=
10
10
,且α和
β 都是锐角,则α+β 的值为 .
093
hh
(2)已知α,β均为锐角,3sin
α=2sin
β,3cos
α+
2cos
β=3,则α+2β 的值为 .
一般给值求角问题,其本质仍是给值求值问题,
即通过求所求角的某一三角函数值确定角的大小,
因此其关键除了求值外,还在于确定角的范围.
(1)在给值求角时,一般地选择一个适当的三角
函数,根据题设确定所求角的范围,利用三角函数的
单调性求出角.确定角的范围是关键,一定要使所选
的函数在此范围内是单调的,必要时,还需根据已知
三角函数值缩小角的范围.
(2)已知三角函数值求角,选三角函数时可按下
列规则:① 已知正切值,常选正切函数;② 已知正、
余弦值,常选正弦或余弦函数;③ 若角的范围是
0,π2 ,π,3π2 ,常选正、余弦函数;④ 若角的范围
是 -
π
2
,π
2 ,常选正弦函数;⑤ 若角的范围是(0,
π),常选余弦函数.
【对点训练7】 (1)若sin
2α=
5
5
,sin(β-α)=
10
10
,且α ∈
π
4
,π
,β∈ π,
3
2π
,则α+
β= .
(2)已 知 tan
β =
cos
α
1-sin
α
,tan(α +β)=
1+sin
α
cos
α
,若β∈ 0,
π
2 ,则β= .
学习至此,请完成课时作业25
4.4 三角函数的图象及性质
5A>!
1.借助单位圆能画出三角函数(正弦、余弦、正切)的图象,了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性、最大
(小)值.
2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上、正切函数在 -
π
2
,π
2 上的性质.
AMc
-
-@)
1.“五点法”作图
(1)在确定正弦函数y=sin
x 在[0,2π]上
的图象 形 状 时,起 关 键 作 用 的 五 个 点 是
, , ,
, .
(2)在确定余弦函数y=cos
x 在[-π,π]上
的图 象 形 状 时,起 关 键 作 用 的 五 个 点 是
, , ,
, .
2.三角函数的图象和性质
函数性质 y=sin
x y=cos
x y=tan
x
图象(一
个周期)
定义域
值域
094
参
考
答
案
-
1
3
,∴ cos
(π+θ)
cos
θ[cos(π-θ)-1]+
cos(θ-2π)
sinθ-
3π
2 cos(θ-π)-sin 3π2 +θ
=
-cos
θ
cos
θ(-cos
θ-1)+
cos
θ
-cos2θ+cos
θ
=
1
1+cos
θ+
1
1-cos
θ =
2
(1+cos
θ)(1-cos
θ)=
2
1-cos2θ
=
2
sin2θ
=18.
4.3 三角恒等变换
必备知识回顾
知识梳理
1.(1)sin
αcos
β+cos
αsin
β sin
αcos
β
-cos
αsin
β cos
αcos
β-sin
αsin
β
cos
αcos
β+sin
αsin
β
tan
α+tan
β
1-tan
αtan
β
tan
α-tan
β
1+tan
αtan
β
(2)2sin
αcos
α cos2α -sin2α 1-
2sin2α 2cos2α-1
2tan
α
1-tan2α
2.(1)1-cos
2α
2
1+cos
2α
2
1
2sin
2α
(2)2cos2 α2 2sin
2 α
2
sinα2 +cosα2
2
sinα2 -cos
α
2
2
(3) a
a2+b2
b
a2+b2
ba
基础检测
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.27-3512 3.
1
2
4.7210
解析:sin(α-β)cos
α-cos(α-β)sin
α
=
3
5
,即sin[(α-β)-α]=
3
5
,即
sin(-β)=
3
5
,所以sin
β= -
3
5.
又β 是第三象限角,所以cos
β=
- 1-sin2β = - 1- -
3
5
2
=
-
4
5
,因此,sinβ+
5π
4 =sin βcos5π4+
cos
βsin
5π
4 = -
3
5 × - 22 +
-
4
5 × - 22 =7210.
5.ACD 对 于 A, tan
15°
1-tan215°
=
1
2
·
2tan
15°
1-tan215°
=
1
2tan
30°=
3
6
,A正
确;对 于 B,sin
15°sin
30°sin
75°=
sin
15°sin
30°sin(90°-15°)=
1
2 ×
2sin
15°cos
15°sin
30°=
1
2sin
230°=
1
8
,B错误;对于C,cos
15°-sin
15°=
2 2
2cos
15°-
2
2sin
15° =
2sin(45°-15°)=
2
2
,C正确;对于D,
tan
24°+tan
36°
1-tan
24°tan
36°=tan
(24°+36°)=
tan
60°= 3,D正确.故选ACD.
关键能力提升
例1:(1)-
33
65
16
65
解析:由sin
α =
4
5
,α ∈
π
2
,π ,可
得cos
α = - 1-sin2α =
- 1-
4
5
2
= -
3
5
,
由cos
β= -
5
13
,β是第三象限角,可得
sin
β= - 1-cos2β =
- 1- -
5
13
2
= -
12
13
,
则cos(α-β)=cos
αcos
β+sin
αsin
β=
-
3
5 × - 513 + 45 × -1213 =
-
33
65
,
sin(α+β)=sin
αcos
β+cos
αsin
β=
4
5 × -
5
13 + - 35 × -1213 =
16
65.
(2)-
2
11
解析:∵sin
α =
3
5
,α∈
π
2
,π ,
∴cos
α = -
4
5
,∴tan
α = -
3
4
,
又tan(π-β)=
1
2
,∴tan
β= -
1
2
,
∴tan(α-β)=
tan
α-tan
β
1+tan
α·tan
β
=
-
3
4 +
1
2
1+ -
3
4 × - 12
= -
2
11.
(3)19
解析:因为sin(α-β)=sin
αcos
β-
cos
αsin
β=
1
3
,而cos
αsin
β=
1
6
,因
此sin
αcos
β =
1
2
,则sin(α+β)=
sin
αcos
β +cos
αsin
β =
2
3
,所 以
cos(2α+2β)=1-2sin2(α+β)=1-
2×
2
3
2
=
1
9.
(4)5-14
解析:因 为cos
α =1-2sin2
α
2 =
1+ 5
4
,而α 为 锐 角,所 以sinα2 =
3- 5
8 =
(5-1)2
16 =
5-1
4 .
对点训练1:(1)-
3+22
6
解析:因为点P(x,22)是角α终边上
一点,则有cos
α =
x
x2+(22)2
=
x
x2+8
,而cos
α = -
1
3
,于 是 得
x
x2+8
= -
1
3
,解 得x = -1,则
sin
α=
22
x2+8
=
22
3
,因此,cos π6+
α =cosπ6cos α-sinπ6sin α= 32 ×
-
1
3 - 12 ×223 = - 3+226 ,
即cos π6 +α = - 3+226 .
(2)-
3
3
解析:因为cosα+
π
6 = 32cos α-
1
2sin
α = 3cos
α,所 以 -sin
α =
3cos
α,故tan
α= -3,所以tan(α+
β)=
tan
α+tan
β
1-tan
αtan
β
=
- 3+
3
3
1+ 3×
3
3
=
-
23
3
2 = -
3
3.
例2:(1)13
解析:∵C =120°,∴tan
C = - 3.
∵A+B =π-C,∴tan(A+B)=
-tan
C.∴tan(A+B)= 3,
tan
A+tan
B = 3(1-tan
Atan
B),
又 ∵tan
A+tan
B =
23
3
,
∴tan
Atan
B =
1
3.
(2)22sin
7π
12-x
解析:原 式 =
2
2 12sin π4 -x +
3
2cos
π
4 -x = 22sin π4 -x+
π
3 = 22sin7π12-x .
对点训练2:(1)ABC 对于A,由于tan
α+
tan
β=tan(α+β)(1-tan
αtan
β),所
以tan
25°+tan
35°+ 3tan
25°tan
35°=
tan(25°+35°)(1-tan
25°tan
35°)+
3tan
25°tan
35°=tan
60°(1-tan
25°·
tan
35°)+ 3tan
25°tan
35°= 3-
3tan
25°tan
35°+ 3tan
25°tan
35°=
3,A符 合 题 意;对 于 B,2(sin
35°·
cos
25°+cos
35°·cos
65°)=2(sin
35°·
cos
25°+cos
35°·sin
25°)=2sin
60°=
3,B符合题意;对于C,因为tan
45°=1,
所以
1+tan
15°
1-tan
15°=
tan
45°+tan
15°
1-tan
45°tan
15°=
-475-
hh
tan
60°= 3,C 符 合 题 意;对 于 D,
tanπ6
1-tan2
π
6
=
1
2×
2tanπ6
1-tan2
π
6
=
1
2
·
tanπ3 =
3
2
,D不符合题意.故选ABC.
(2)4
解析:(1+tan
20°)(1+tan
25°)=1+
tan
20°+tan
25°+tan
20°tan
25°=1+
tan(20°+25°)(1-tan
20°tan
25°)+
tan
20°tan
25°= 2,同 理 可 得 (1+
tan
21°)·(1+tan
24°)=2,所 以 原
式 =4.
例3:(1)0
解析:因为π
4 <α<
π
2
,0<β<
π
4
,
所以
π
4 <2α-β <π
,-
π
4 <α-
2β<
π
2.
因为cos(2α-β)= -
2
2
,所
以sin(2α -β)=
2
2
,因 为sin(α -
2β)=
2
2
,所以cos(α-2β)=
2
2
,
所以cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-
2β)]= cos(2α -β)cos(α -2β)+
sin(2α-β)sin(α-2β)= -
2
2×
2
2+
2
2 ×
2
2 =0.
(2)513
解析:∵sin
α= -
4
5
,且π<α<
3π
2
,
∴cos
α = - 1-sin2α = -
3
5.
∵ π2 <β<π
,∴-π<-β<-
π
2
,
∴0<α-β<π.
又cos(α-β)=
16
65
,∴sin(α-β)=
1-cos2(α-β)= 1-
16
65
2
=
63
65
,∴cos
β=cos[α-(α-β)]=
cos
αcos(α-β)+sin
αsin(α-β)=
-
3
5 ×
16
65+ -
4
5 ×6365= -1213,
又 ∵ π2 <β<π
,
∴sin
β= 1-cos2β =
5
13.
对点训练3:(1)33
(2)-
56
65
解析:因为α,β∈
3π
4
,π ,所以3π2 <
α+β<2π,
π
2 <β-
π
4 <
3π
4
,因为
sin(α +β)= -
3
5
,sinβ-
π
4 =
12
13
,所 以cos(α +β)=
4
5
,cos β -
π
4 = - 513,所 以cos α + π4 =
cos (α+β)- β-
π
4 =cos(α+
β)cosβ-
π
4 +sin(α+β)·sin β-
π
4 = 45× -513 + -35 ×1213=
-
56
65.
例4:(1)B 设tan
β=t,由题可得tan
α=
3
4
,所以tan(α+β)=
tan
α+tan
β
1-tan
αtan
β
=
3
4+t
1-
3
4t
=2,解得t=
1
2
,所以tan(3π-
β)= -tan
β= -
1
2.
故选B.
(2)-cos
θ
解析:原式 =
2sin θ2 cos
θ
2 +2cos
2 θ
2 sin θ2 -cos θ2
4cos2 θ2
=
cosθ2
·
sin2 θ2 -cos
2 θ
2
cosθ2
=
-cos
θ
2
·cos
θ
cosθ2
.
因为0<θ<π,所以0<
θ
2 <
π
2
,所
以cosθ2 >0
,所以原式 = -cos
θ.
对点训练4:(1)B 2 1+sin
4+
2+2cos
4=
2 sin22+2sin
2cos
2+cos22+
2+2(2cos22-1)=
2 (sin
2+cos
2)2 + 4cos22=
2|sin
2+cos
2|+2|cos
2|.
∵ π2 <2<
3π
4
,∴cos
2<0,
∵sin
2+cos
2 = 2sin2+
π
4 ,
3π
4 <2+
π
4 <π
,∴sin
2+cos
2>0,
∴ 原式 =2(sin
2+cos
2)-2cos
2=
2sin
2,故选B.
(2)78
解析:因为2cos
2α=cosα-
π
4 ,所
以2(cos2α-sin2α)=
2
2
(sin
α+cos
α),
因为α∈ 0,
π
2 ,所以sin α+cos α>
0,所 以2(cos
α-sin
α)=
2
2
,所 以
cos
α-sin
α =
2
4
,两 边 平 方 可 得
cos2α-2sin
αcos
α+sin2α=
1
8
,所以
1-sin
2α =
1
8
,sin
2α =
7
8.
例5:(1)-
1
8
解析:cos
20°·cos
40°·cos
100°=
-cos
20°·cos
40°·cos
80°=
-
sin
20°·cos
20°·cos
40°·cos
80°
sin
20° =
-
1
2sin
40°·cos
40°·cos
80°
sin
20° =
-
1
4sin
80°·cos
80°
sin
20° = -
1
8sin
160°
sin
20° =
-
1
8sin
20°
sin
20° = -
1
8.
(2)1
解析:sin
50°(1+ 3tan
10°)=
sin
50°1+ 3·
sin
10°
cos
10° =
sin
50°·cos
10°+ 3sin
10°
cos
10° =
sin
50°·
2 1
2cos
10°+
3
2sin
10°
cos
10° =
2sin
50°cos
50°
cos
10° =
sin
100°
cos
10°=
cos
10°
cos
10°=1.
对点训练5:(1)14
(2)-43
例6:(1)5665
63
65
解析:因为α,β均为锐角,所以0<α+
β<π.又sin
α=
5
13
,cos(α+β)=
3
5
,
所以cos
α =
12
13
,sin(α+β)=
4
5.
所
以cos
β=cos[(α+β)-α]=cos(α+
β)cos
α+sin(α+β)sin
α=
3
5×
12
13+
4
5×
5
13=
56
65
;sin(2α+β)=sin[(α+
β)+α]=sin(α+β)cos
α+cos(α+
β)sin
α =
4
5 ×
12
13+
3
5 ×
5
13=
63
65.
(2)解:∵0<β <
π
4
,∴3π4 <β +
3π
4 <π
,∵sin3π4 +β = 513,
∴cos3π4 +β =
- 1-sin2
3π
4 +β = -1213.
∵ π4 <α <
3π
4
,∴ -
3π
4 <-α <
-
π
4
,∴-
π
2 <
π
4 -α<0
,
∵cos π4-α = 35,∴sin π4-α =
- 1-cos2
π
4 -α = -45,
∴cos 3π4 +β - π4 -α =
cos3π4 +β cos π4 -α +
sin3π4 +β sin π4 -α =
-476-
参
考
答
案
-
12
13×
3
5 +
5
13× -
4
5 = -5665,
∵cos 3π4 +β - π4 -α =
cos π2 +
(α+β) = -sin(α+β),
∴sin(α+β)=
56
65.
对点训练6:(1)4+ 26
82-3
15
解析:由π
2 <α<π
知
π
4 <α-
π
4 <
3π
4
,∵cosα-
π
4 = 13,∴sin α -
π
4 = 1- 13
2
=
22
3
,故sin
α=
sinα-
π
4 +
π
4 = sin α - π4 ·
cosπ4+cosα-
π
4 ·sinπ4 = 22 ×
22+1
3 =
4+ 2
6 .
cosβ+
π
4 =cos (β+α)- α-
π
4 = cos(β +α)cos α - π4 +
sin(β+α)sinα-
π
4 ,
由0<β<
π
2 <α<π
知
π
2 <α+β<
3π
2
,∵sin(α +β)=
4
5
,∴cos(β +
α)= - 1-
4
5
2
= -
3
5
,
∵sinα-
π
4 =223 ,
∴cosβ+
π
4 = - 35 × 13 + 45 ×
22
3 =
82-3
15 .
(2)-
33
65
解析:∵0<α<
π
4 <β<
3π
4
,∴3π4 <
3π
4 +α<π
,-
π
2 <
π
4 -β<0
,
又sin3π4 +α = 513 ,cos π4 -β =
3
5
,∴cos3π4 +α = -1213 ,
sin π4 -β = -45,
∴cos(α+β)=sin
π
2+
(α+β) =
sin 3π4+α - π4-β =
sin 3π4 +α cos π4 -β -
cos3π4+α sin π4-β = 513× 35 -
-
12
13 × - 45 = -3365.
例7:(1)π4
解析:已知sin
α =
5
5
,sin
β =
10
10
,
且α 及β 都是锐角,
所 以 cos
α = 1-sin2α =
25
5
,
cos
β= 1-sin2β =
3 10
10
,
所 以 cos(α +β)= cos
αcos
β -
sin
αsin
β =
25
5 ×
3 10
10 -
5
5 ×
10
10 =
2
2
,
又α,β∈ 0,
π
2 ,所以α+β∈ (0,
π),故α+β=
π
4.
(2)π
解析:由题意得
sin
α=
2
3sin
β
①,
cos
α=1-
2
3cos
β
②,
又α,β∈ 0,
π
2 ,①2+②2 得cos β=
1
3
,cos
α =
7
9
,由α,β 均为锐角知,
sin
β=
22
3
,sin
α=
42
9
,所以tan
β=
22,tan
α =
42
7
,所 以 tan
2β =
-
42
7
,所以tan(α+2β)=
tan
α+tan
2β
1-tan
αtan
2β
=0.因为α∈ 0,
π
2 ,
β∈ 0,
π
2 ,所以α+2β∈ 0,32π ,
所以α+2β=π.
对点训练7:(1)7π4
解析:∵sin
2α = 2sin
αcos
α > 0,
∴sin
α,cos
α 符号相同,又α∈ π4,
π ,∴α∈ π4,π2 ,2α∈ π2,π ,
由sin
2α=
5
5
可得cos
2α= -
25
5
,
∵β∈ π,
3π
2 ,∴β-α∈ π2,5π4 ,
又sin(β-α)=
10
10 >0
,∴β-α∈
π
2
,π ,∴cos(β -α)= -3 1010 ,
∴cos(α+β)=cos[2α+ (β-α)]=
cos
2αcos(β-α)-sin2αsin(β-α)=
-
25
5 × -3 1010 - 55 × 1010 =
2
2
,由α∈
π
4
,π
2 ,β∈ π,3π2 ,得
α+β∈ 5π4,2π ,∴α+β=7π4.
(2)π4
解析:因为tan
α =tan(α+β-β)=
tan(α+β)-tan
β
1+tan(α+β)tan
β
,又 因 为tan
β =
cos
α
1-sin
α
,tan(α+β)=
1+sin
α
cos
α
,所
以tan
α=
1+sin
α
cos
α -
cos
α
1-sin
α
1+
1+sin
α
cos
α
· cos
α
1-sin
α
=
(1+sin
α)(1-sin
α)-cos
αcos
α
cos
α(1-sin
α)
cos
α(1-sin
α)+cos
α(1+sin
α)
cos
α(1-sin
α)
=
(1+sin
α)(1-sin
α)-cos
αcos
α
cos
α(1-sin
α)+cos
α(1+sin
α)=
1-sin2α-cos2α
2cos
α
, 因 为 sin2α +
cos2α =1,所以tan
α =0,所以α =
kπ,k ∈ Z, 所 以 当 k 为 奇 数 时,
cos
α= -1,sin
α=0,当k为偶数时,
cos
α =1,sin
α =0,因 为tan
β =
cos
α
1-sin
α
,所以tan
β= ±1,因为β∈
0,π2 ,所以β= π4.
4.4 三角函数的图象及性质
必备知识回顾
知识梳理
1.(1)(0,0) π2
,1 (π,0)
3π
2
,-1 (2π,0)
(2)(-π,-1) -
π
2
,0 (0,1)
π
2
,0 (π,-1)
2.R R x x ≠kπ+
π
2
,k∈Z
[-1,1] [-1,1] R x = kπ+
π
2
(kπ,0) x =kπ kπ+
π
2
,0
kπ
2
,0 2π 2π π 2kπ - π2,
2kπ+
π
2 2kπ+ π2,2kπ+3π2
[2kπ-π,2kπ] [2kπ,2kπ+π]
kπ-
π
2
,kπ+
π
2 奇函数 偶函
数 奇函数
基础检测
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
2.0,π2 ,3π2,2π π2,3π2
3.kπ-
2π
3
,kπ-
π
6 ,k ∈Z kπ-
π
6
,kπ+
π
3 ,k∈Z kπ2 + π12,0 ,
k∈Z
4.x x ≠
kπ
2 +
π
6
,k∈Z
5.BCD f(x)=sin
xcos
x- 3cos2x+
3
2 =
1
2sin
2x -
3
2cos
2x =
sin2x-
π
3 ,所以f(x)的最小正周
期为T=
2π
2=π
,A错误;若x∈ -π12,
5π
12 ,则2x - π3 ∈ - π2,π2 ,故
f(x)在 -
π
12
,5π
12 上递增,B正确;由
f -
π
12 = sin- π6 - π3 = -1,
得直线x = -
π
12
是f(x)的一条对称
轴,C正确;由 f
2π
3 = sin 4π3 -
-477-