内容正文:
8.2.2 两角和与差的正弦、正切
第八章 8.2 三角恒等变换
知识目标
1.能利用两角和与差的余弦公式及诱导公式导出两角差的正弦 公式、两角和的正弦公式.
2.能利用两角和与差的余弦公式、正弦公式推导出两角和与差 的正切公式.
3.能利用两角和与差的正弦、正切公式及变形解决简单的化简、 求值问题.
素养目标
通过两角和与差的正弦公式及辅助角公式、正切公式的推导,培养学生逻辑推理核心素养;借助两角和与差的正弦公式、辅助角公式、正切公式的应用,提升学生的逻辑推理和数学运算核心素养.
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问题1.(1)由诱导公式及两角和与差的余弦公式如何推导两角和的正弦公式?
问题导思
(2)用类比的方法,由sin(α+β)能推导出sin(α-β)吗?
提示:sin(α-β)=sin[α+(-β)]=sin αcos(-β)+cos αsin(-β)=sin αcos β-cos αsin β.
问题2.你能用两角和与差的正弦、余弦公式来表示两角和与差的正切公式吗?
知识点一 两角和与差的正弦公式
新知构建
名称 简记符号 公式 使用条件
两角和
的正弦 S(α+β) sin(α+β)=_____________________________ α,β∈R
两角差
的正弦 S(α-β) sin(α-β)=_____________________________ α,β∈R
sin αcos β+cos αsin β
sin αcos β-cos αsin β
应用两角和与差的正弦公式应注意以下几点
(1)和差角的正弦公式不能按分配律展开,即
sin(α+β)≠sin α+sin β,
微提醒
知识点二 两角和与差的正切公式
公式T(α±β)的结构特征和符号规律
(1)公式T(α±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.
(2)
微提醒
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
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5.在△ABC中,C=90°,AC=3,BC=4,则sin(A-B)的值是_______.
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题型一 利用两角和差公式求三角函数式的值
例1 求下列各式的值:
点拨:观察式子不难发现47°=17°+30°,然后结合两角和的正弦公式即可求解.
(2)tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°;
点拨:观察式子我们不难发现45°=12°+33°,然后逆用两角和的正切公式即可求解.
所以tan 12°+tan 33°=1-tan 12°tan 33°,
所以tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1.
点拨:化切为弦,再逆用两角差的正弦公式.
(4)(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)(1+tan 24°).
点拨:先由式子(1+tan 21°)(1+tan 24°)展开可得1+tan 21°+tan 24°+tan 21°tan 24°,结合第(2)小题的结构特征我们即可快速求解.
解:(1+tan 21°)(1+tan 24°)=1+tan 21°+tan 24°+tan 21°·tan 24°.
tan 21°+tan 24°+tan 21°tan 24°=1,
所以(1+tan 21°)(1+tan 24°)=2,
同理可得(1+tan 22°)(1+tan 23°)=2,
所以原式=2×2=4.
规律方法
1.解给角求值问题的基本思路
给角求值问题中,所给角往往都是非特殊角,解决这类问题的基本思路有:
(1)逆用公式或运用公式变形,化为特殊角的三角函数值.
(2)化为正、负相消的项,消去求值.
(3)分子、分母出现公约数时进行约分求值.
规律方法
2.解决三角函数求值的四个切入点
(1)观察角的特点,充分利用角之间的关系,尽量向同角转化,利用已知角构建待求角.
(2)观察函数特点,向同名函数转化:弦切互化,通常是切化弦.
(3)利用辅助角公式:asin θ+bcos θ= sin(θ+φ),其中tan φ= .
(4)观察结构特点,从整体出发,利用公式变形,并能正用、逆用、交替使用这些公式.
对点练1.求值:
(1)sin 25°sin 215°+sin 65°cos 35°;
解:原式=sin 25°(-sin 35°)+cos 25°·cos 35°
=cos 25°cos 35°-sin 25°sin 35°
=cos(25°+35°)
题型二 给值求值(给条件求值)
点拨:由cos θ的值及θ的取值范围求出tan θ.
点拨:由α,β的范围,求α-β,α+β的三角函数值代入sin 2α=sin[(α+β)+(α-β)]求值.
规律方法
解决给条件求值问题的基本思路及常用技巧
1.根据已知角与未知角之间的联系,运用拆角和拼角技巧、诱导公式、同角三角函数的基本关系式、两角和与差的三角函数公式进行变形,化未知为已知,从而达到求解的目的.
2.当角之间符合以下规律:
+(α-β)时,要配合使用诱导公式.
3.在给值求值的问题中要注意隐含条件,尤其是角的取值范围.
题型三 给值求角
(2)由α,β的范围,求α+β的范围,再求cos(α+β).
(3)β=(α+β)-α.
规律方法
解决给值(式)求角问题的方法
解决此类题目的关键是求出所求角的某一三角函数值,而三角函数的选取一般要根据所求角的范围来确定.当所求角范围是(0,π)或(π,2π)时,选取求余弦值;当所求角范围是 时,选取求正弦值.
所以sin β=sin(α+β-α)
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
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sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin(15°+75°)=sin 90°=1.故选D.
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6.sin 67°cos 37°-cos 67°sin 37°=__________.
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9.(10分)求下列各式的值:
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(3)sin 35°cos 25°+sin 55°cos 65°;(3分)
解:sin 55°=cos(90°-55°)=cos 35°,
cos 65°=sin(90°-65°)=sin 25°,
所以sin 35°cos 25°+sin 55°cos 65°
=sin 35°cos 25°+cos 35°sin 25°
=sin(35°+25°)=sin 60°= .
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(4)cos 28°cos 73°+cos 62°cos 17°.(3分)
解:cos 62°=cos(90°-28°)=sin 28°,
cos 17°=cos(90°-73°)=sin 73°,
所以cos 28°cos 73°+cos 62°cos 17°
=cos 28°cos 73°+sin 28°sin 73°
=cos(73°-28°)=cos 45°= .
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sin2α+cos2 α=1②,
因为α+β∈(0,π),
所以cos β=cos[(α+β)-α]=
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故等式成立.
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谢 谢 观 看 !
第
八
章
向
量
的
数
量
积
与
三
角
恒
等
变
换
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名称
公式
简记符号
使用条件
两角和
的正切
tan(α+β)=______________
T(α+β)
α,β,α+β≠
kπ+(k∈Z)
两角差
的正切
tan(α-β)=_______________
T(α-β)
α,β,α-β≠
kπ+(k∈Z)
=-.
+=+(α+β),+
=
例3 已知cos α=,sin(α+β)=,0<α<,0<β<,求角β的值.
所以sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)·sin α=×-×=.
或
因为β∈,所以β=.
又tan 2β===,
4.=________.
-
4.等于
A. B.
C.tan 6° D.
5.在△ABC中,A=,cos B=,则sin C等于
A. B.-
C. D.-
-7或-
由sin(α+π)=-得sin α=,因为sin2α+cos2α=1,得cos α=±,则tan α=±,则tan=,将tan α=±代入,知tan=-7或tan=-.
对于A,2(sin 35°cos 25°-cos 35°sin 25°)=2sin(35°-25°)=2sin 10°≠,故A错误;对于B,2(cos 35°cos 5°+sin 35°sin 5°)=2cos(35°-5°)=2cos 30°=2×=,故B正确;对于C,由于tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),所以tan 25°+tan 35°+tan 25°tan 35°=tan(25°+35°)[1-tan 25°tan 35°]+tan 25°tan 35°=tan 60°(1-tan 25°tan 35°)+tan 25°tan 35°=-tan 25°tan 35°+tan 25°tan 35°=,故C正确;对于D,=×=×tan =,故D错误.故选BC.
-π
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