内容正文:
2. 4 积化和差与和差化积公式
关键能力 攻重难
例1:(1)sin π12 - cos
π
12 = sin
π
12 - sin
5π
12
= 2cos
π
12 +
5π
12
2 sin
π
12 -
5π
12
2
= 2cos π4 sin -
π( )6 = -槡22 .
(2)sin 20°cos 70° + sin 10°sin 50° = 12 (sin 90° - sin 50°)-
1
2 (cos 60° - cos 40°)=
1
4 -
1
2 sin 50° +
1
2 cos 40° =
1
4 -
1
2 sin 50° +
1
2 sin 50° =
1
4 .
对点训练1:原式= - 12 (cos 40° - cos 0°)+
1
2 (cos 100°
+ cos 0°)+ 12 (sin 70° - sin 30°)
= 1 + 12 (cos 100° - cos 40°)+
1
2 sin 70° -
1
4
= 34 +
1
2 (- 2sin 70°sin 30°)+
1
2 sin 70°
= 34 -
1
2 sin 70° +
1
2 sin 70° =
3
4 .
例2:∵ cos α - cos β = 12 ,
∴ -2sin α + β2 sin
α - β
2 =
1
2 ,①
又∵ sin α - sin β = - 13 ,
∴ 2cos α + β2 sin
α - β
2 = -
1
3 .②
∵ sin α - β2 ≠0,
∴由①②得- tan α + β2 = -
3
2 ,
∴ tan α + β2 =
3
2 .
对点训练2:1330 因为sin(α + β)=
2
3 ,sin(α - β)=
1
5 ,所
以sin(α + β)+ sin(α - β)= 2sin αcos β = 23 +
1
5 =
13
15,所以
sin αcos β = 1330 .
例3:【证明】 (1)左边= (sin A + sin 5A)+ 2sin 3A(sin 3A + sin 7A)+ 2sin 5A
= 2sin 3Acos 2A + 2sin 3A2sin 5Acos 2A + 2sin 5A =
2sin 3A(cos 2A + 1)
2sin 5A(cos 2A + 1)=
sin 3A
sin 5A =
右边.
(2)左边= cos A + 2cos 120°cos Bsin B + 2cos 120°sin A
= cos A - cos Bsin B - sin A =
2sin A + B2 sin
B - A
2
2cos A + B2 sin
B - A
2
= tan A + B2 =右边.
对点训练3:由A + B + C = 180°,得C = 180° -(A + B),
即C2 = 90° -
A + B
2 ,∴ cos
C
2 = sin
A + B
2 .
∴ sin A + sin B + 2sin A + B2 cos
A + B
2
= 2sin A + B2 ·cos
A - B
2 + 2sin
A + B
2 ·cos
A + B
2
= 2sin A + B2 cos
A - B
2 + cos
A + B( )2
= 2cos C2·2cos
A
2·cos -
B( )2
= 4cos A2 cos
B
2 cos
C
2 ,
∴原等式成立.
例4:因为函数f(x)=
sin 52 x
2sin x2
- 12与g(x)= cos
2x + a(1 +
cos x)- cos x - 3的图象在(0,π)内至少有一个公共点,
所以
sin 52 x
2sin x2
- 12 = cos
2x + a(1 + cos x)- cos x - 3在(0,π)
内至少有一个解,
即sin 52 x - sin
x
2 =2sin
x
2 [cos
2x + a(1 + cos x)- cos x -3],
所以2cos 32 xsin x
= 2sin x2 [cos
2x + a(1 + cos x)- cos x - 3],
2cos 32 xcos
x
2 = cos
2x + a(1 + cos x)- cos x - 3,
cos 2x + cos x = cos2x + a(1 + cos x)- cos x - 3,
所以a =(1 + cos x)+ 11 + cos x,令1 + cos x = t,t∈(0,2),
所以a≥2,当且仅当x = π2时等号成立,所以a的取值范围
是[2,+ ∞).
对点训练4:cos x + 2π( )3 + cos x - π( )6
= 2cos x +
2π( )3 + x - π( )6[ ]2 cos x +
2π( )3 - x - π( )6[ ]2
= 2cos x + π( )4 cos 5π12,
cos 5π12 = cos
π
4 +
π( )6 = cos π4 cos π6 - sin π4 sin π6
=槡槡6 - 24 .
所以f(x)= 2cos x + π( )4 ·cos 512π =槡槡6 - 22 cos x + π( )4 .
因为x∈ - π2 ,
π[ ]2 ,
所以x + π4 ∈ -
π
4 ,
3
4[ ]π .所以cos x + π( )4 ∈ -槡22 ,[ ]1
,
—523—
所以f (x)的最大值为槡槡6 - 22 ,最小值为槡槡
6 - 2
2 ×
-槡2( )2 = 槡1 - 32 .
课堂检测 固双基
1. D cos xsin y = 12 [sin(x + y)- sin(x - y)],故选D.
2. B sin(45° +A)- sin(45° - A)=2cos 90°2 sin
2A
2 = 2cos 45°sin A
槡= 2sin A.
3. B sin 75° - sin 15° =2cos 75° +15°2 sin
75° -15°
2 = 2 ×
槡2
2 ×
1
2 =
槡2
2 .故选B.
4. B 原式= - 2sin 2αsin(- α)2cos 2αsin α =
2sin 2αsin α
2cos 2αsin α
= tan 2α.
5.方法一:左边= sin(α + β)cos α - 12 {sin [(α + β)+ α]-
sin β}
= sin(α + β)cos α - 12 [sin(α + β)cos α + cos(α + β)sin α]+
1
2 sin β
= 12 [sin(α + β)cos α - cos(α + β)sin α]+
1
2 sin β =
1
2 sin [(α + β)- α]+
1
2 sin β = sin β =右边.
方法二:左边
= sin(α + β)cos α - [12 2cos 2α + β + β2 sin 2α + β - β ]2
= sin(α + β)cos α - cos(α + β)sin α
= sin [(α + β)- α]= sin β =右边.
§ 3 二倍角的三角函数公式
3. 1 二倍角公式
必备知识 探新知
知识点 2sin αcos α cos2α - sin2α 2cos2α - 1
1 - 2sin2α
关键能力 攻重难
例1:(1)原式=
2sin π12 cos
π
12
2 =
sin π6
2 =
1
4 .
(2)原式= cos(2 × 750°)= cos 1 500°
= cos(4 × 360° + 60°)= cos 60° = 12 .
(3)原式= tan(2 × 150°)= tan 300° =
tan(360° - 60°)
槡= - tan 60° = - 3.
(4)原式= 2sin 20°·cos 20°·cos 40°·cos 80°2sin 20°
= 2sin 40°·cos 40°·cos 80°4sin 20° =
2sin 80°·cos 80°
8sin 20°
= sin 160°8sin 20° =
1
8 .
对点训练1:(1)B (2)槡316 (1) 槡
sin 70° 1 - sin 50°
sin 40° =
cos 20° sin225° + cos2槡 25° - 2sin 25°cos 25°
2sin 20°cos 20° =
cos 25° - sin 25°
2sin 20°
=槡2sin(45° - 25°)2sin 20° =槡
2
2 ,故选B.
(2)cos π9 cos
2π
9 sin
3π
9 cos
4π
9
=
sin π9 cos
π
9 cos
2π
9 sin
3π
9 cos
4π
9
sin π9
=
1
2 sin
2π
9 cos
2π
9 sin
π
3 cos
4π
9
sin π9
=
1
4 sin
4π
9 cos
4π
9 sin
π
3
sin π9
=
1
8 sin
8π
9 sin
π
3
sin π9
=
1
8 sin
π
9 sin
π
3
sin π9
=
1
8 sin
π
3 =
槡3
16,故答案为槡
3
16 .
例2:(1)725 (2)-
1
2 (1)方法一:由cos
π
4 -( )α = 45 ,
得槡22 (sin α + cos α)=
4
5 .两边同时平方,得
1
2 (sin α + cos α)
2
= 1625 .故1 + sin 2α =
32
25 .
所以sin 2α = 725 .
方法二:由二倍角公式,得cos2 π4 -( )α =
1 + cos π2 - 2( )α
2
= 1 + sin 2α2 =
16
25,所以sin 2α =
7
25 .
方法三:因为cos π4 -( )α = 45 ,所以sin 2α =
cos π2 - 2( )α = cos 2 π4 -( )α = 2cos2 π4 -( )α - 1 = 2 × 1625
- 1 = 725 .
(2)由题设得tan(π + 2α)= tan 2α = - 43 .由二倍角公式,
得tan 2α = 2tan α
1 - tan2α
= - 43 ,整理得2tan
2α - 3tan α - 2 = 0,解得
tan α = 2或tan α = - 12 .因为α是第二象限的角,所以tan α =
- 12 .
对点训练2:由tan α + 1tan α =
5
2 ,得
sin α
cos α
+ cos αsin α
= 52 .
则2sin 2α =
5
2 ,即sin 2α =
4
5 ,
因为α∈ π4 ,
π( )2 ,所以2α∈ π2 ,( )π ,
所以cos 2α = - 1 - sin22槡 α = - 35 ,sin 2α +
π( )4 =
sin 2α·cos π4 + cos 2α·sin
π
4 =
4
5 ×
槡2
2 -
3
5 ×
槡2
2 =
槡2
10 .
例3:因为2α - β = 2(α - β)+ β,tan(α - β)= 12
,
—623—
〉
ABCD
3
已知两个电流瞬时值函数式分别是I1 = 12sin ωt - π( )6 ,I2 = 10sin ωt + π( )6 ,求合成后的电流I = I1 + I2 .
KLMN%OPQ
1.计算sin 7°cos 23° + sin 83°cos 67°的值为 ( )
A. - 12 B.
1
2
C.槡32 D. -槡
3
2
2. cos α -槡3sin α化简的结果可以是 ( )
A. 12 cos
π
6 -( )α B. 2cos π3 +( )α
C. 12 cos
π
3 -( )α D. 2cos π6 -( )α
3.求值:12 cos
π
12 +
槡3
2 sin
π
12 = .
4. f(x)= | sin x - cos x |的最小正周期为 .
5.已知f(x)= cos x + cos x + π( )3 .
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)的单调递增区间.
请同学们认真完成练案[31
]
2. 4 积化和差与和差化积公式
!"#$%&'(
课标要求 核心素养
1.了解利用两角和与差的正弦、余弦公式推导积化和差、和差化积公
式的过程.
2.会用积化和差、和差化积公式求值、化简和证明.(数学运算)
通过证明及应用积化和差与和差化积公
式,提升数学抽象、逻辑推理、数学运算
素养.
)*+,%-.+
知识点 积化和差、和差化积公式
名称 公式
积化和差
sin αcos β = 12 [sin(α + β)+ sin(α - β)],cos αsin β =
1
2 [sin(α + β)- sin(α - β)],
cos αcos β = 12 [cos(α + β)+ cos(α - β)],sin αsin β = -
1
2 [cos(α + β)- cos(α - β)]
和差化积
sin x + sin y = 2sin x + y2 cos
x - y
2 ,sin x - sin y = 2cos
x + y
2 sin
x - y
2 ,
cos x + cos y = 2cos x + y2 cos
x - y
2 ,cos x - cos y = - 2sin
x + y
2 sin
x - y
2
!")
/012%345
●678%ogkädkägoij¨Tsv;<IJ
1.(1)化简:sin π12 - cos
π
12;
(2)求值:sin 20°cos 70° + sin 10°sin 50°.
[归纳提升]
〉
ABCD
1
求sin220° + cos250° + sin 20°·cos 50°的值.
●67E%ogkädkägoij¨vsv;<IJ
2.已知cos α - cos β = 12 ,sin α - sin β = -
1
3 ,求tan
α + β( )2 的值.
[归纳提升]
〉
ABCD
2
已知sin(α + β)= 23 ,sin(α - β)=
1
5 ,则sin αcos β = .
归纳提升:
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归纳提升:
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●67H%xJogkäz kägoijj
3.证明:(1)sin A + 2sin 3A + sin 5Asin 3A + 2sin 5A + sin 7A =
sin 3A
sin 5A;
(2)cos A + cos(120° + B)+ cos(120° - B)sin B + sin(120° + A)- sin(120° - A)= tan
A + B
2 .
[归纳提升]
〉
ABCD
3
在△ABC中,求证:sin A + sin B + 2sin A + B2 cos
A + B
2 = 4cos
A
2 cos
B
2 cos
C
2 .
●67]%xJogkäz kägoij
HTFG6
不同角的正余弦和差及乘积出现时,通常利用和差化积与积化和差公式进行化简
与求值,此时需熟悉并能正确地应用好此公式.
4.已知函数f(x)=
sin 52 x
2sin x2
- 12与g(x)= cos
2x + a(1 + cos x)- cos x - 3的图象在
(0,π)内至少有一个公共点,求a的取值范围.
[归纳提升]
归纳提升:
JK§jwx-¤
59B´µx³
HTý?P&§jw
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归纳提升:
1.
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2.
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רY¥©¦ëd-
4âá
1̈
©Ï
y = asin x +
bcos x + c
-§j9:
c0
y = Asin(ωx + φ)
+ c
Ê
y = Acos(ωx +
φ)+ c -?¡
¥×¨Y¥©
.
2̈
©Ï
y = asin2x
+ bsin x + c
Ê
y =
acos2x + bcos x + c
-§
j9:?]ý
sin x
= t
Ê
cos x = t
?c0
@M
t
-èÙ9:
¥×¨Y¥©
.
!!"
〉
ABCD
4
求函数f(x)= cos x + 2π( )3 + cos x - π( )6 ,x∈ - π2 ,π[ ]2 的最值.
KLMN%OPQ
1.下列四个等式中,不正确的是 ( )
A. sin xsin y = 12 [cos(x - y)- cos(x + y)]
B. cos xcos y = 12 [cos(x - y)+ cos(x + y)]
C. sin xcos y = 12 [sin(x - y)+ sin(x + y)]
D. cos xsin y = 12 [sin(x - y)- sin(x + y)]
2. sin(45° + A)- sin(45° - A)可化简为 ( )
A. -槡2sin A B.槡2sin A
C. 12 sin A D. -
1
2 sin A
3. sin 75° - sin 15°的值为 ( )
A. 12 B.
槡2
2 C.
槡3
2 D. -
1
2
4.化简cos α - cos 3αsin 3α - sin α的结果为 ( )
A. tan α B. tan 2α C. cot α D. cot 2α
5.求证:sin(α + β)cos α - 12 [sin(2α + β)- sin β]
= sin β.
请同学们认真完成练案[32
]
§
$
二倍角的三角函数公式
3. 1 二倍角公式
!"#$%&'(
课标要求 核心素养
1.理解倍角公式的推导过程,知道倍角公式与和角公式之间的内在
联系.(数学抽象)
2.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式,并能运用这些公式进行简单
的恒等变形.
通过推导二倍角公式以及三角恒等变
换,重点提升数学抽象、逻辑推理、数学
运算素养.
!!!