内容正文:
6.1.3 两角和与差的正切公式
1.掌握由两角差的余弦公式推导出两角和与差的
正切公式.
2.会用两角和与差的正切公式进行简单的三角函
数的求值、化简、计算等.
3.熟悉两角和与差的正切公式的灵活运用,了解公
式的正用、逆用以及角的变换的常用方法.
知识点: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
T(α+β)
tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
α,β,α+β≠kπ
+π2
(k∈Z)
两角差
的正切
T(α-β)
tan(α-β)=
tanα-tanβ
1+tanαtanβ)
α,β,α-β≠kπ
+π2
(k∈Z)
【名师指导】 对于公式 T(α-β),T(α+β),可记为
“分子同,分母异”.
题型1:两角和与差的正切公式的正用
【例1】 (1)已知tanα=2,则tanα+π4 = ;
(2)已知α,β均为锐角,tanα=
1
2
,tanβ=
1
3
,则
α+β= .
【解 析】 (1)tan α+π4 =
tanα+tanπ4
1-tanαtanπ4
=
2+1
1-2×1=-3.
(2)∵tanα=12
,tanβ=
1
3
,
∴tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
1
2+
1
3
1-12×
1
3
=1.
∵α,β均为锐角,∴α+β∈(0,π),∴α+β=
π
4.
【答案】 (1)-3 (2)π4
【方法总结】 1.公式T(α±β)的结构特征和符号
规律
(1)结构特征:公式T(α±β)的右侧为分式形式,
其中分子为tanα与tanβ的和或差,分母为1
与tanαtanβ的差或和.
(2)符号规律:分子同,分母反.
2.利用公式T(α+β)求角的步骤
(1)计算待求角的正切值.
(2)缩小待求角的范围,特别注意隐含的信息.
(3)根据角的范围及三角函数值确定角.
[巩固训练]
1.已知tan(α+β)=7,tanα=
3
4
,且β∈(0,π),则β
的值为 .
2.已知cosα=-45
,且α∈ π2
,π ,则tan π4-α =
( )
A.-17 B.-7
C.17 D.7
题型2:两角和与差的正切公式的逆用
【例2】 (1)1+tan15°1-tan15°= .
(2)1- 3tan75°
3+tan75°
= .
【解析】 (1)原式=tan45°+tan15°1-tan45°tan15°
=tan(45°+15°)
=tan60°= 3.
(2)原式=
3
3-tan75°
1+ 33tan75°
=tan30°-tan75°1+tan30°tan75°
=tan(30°-75°)=-tan45°=-1.
【答案】 (1)3 (2)-1
【思路分析】 注 意 特 殊 角 的 正 切 值 和 公 式
T(α±β)的结构,适当变形后逆用公式求值.
【方法总结】 公式T(α±β)的逆用,一方面要熟
记公式的结构,另一方面要注意常值代换.如
tanπ4=1
,tanπ6=
3
3
,tanπ3= 3
等.要特别注
意tan π4+α =1+tanα1-tanα,tan π4-α =1-tanα1+tanα.
—7—
[巩固训练]
计算 3-tan15°
1+ 3tan15°
= .
题型3:两角和与差的正切公式的变形运用
【例3】 计算:tan67°-tan22°-tan67°tan22°=
.
【思路分析】 看到tan67°-tan22°与tan67°tan22°
想到将tan(67°-22°)展开变形,寻找解题思路.
【解析】 ∵tan67°-tan22°
=tan(67°-22°)(1+tan67°tan22°)
=tan45°(1+tan67°tan22°)
=1+tan67°tan22°,
∴tan67°-tan22°-tan67°tan22°
=1+tan67°tan22°-tan67°tan22°=1.
【答案】 1
[巩固训练]
在△ABC中,tanA+tanB+ 3= 3tanAtanB,
则C等于 ( )
A.π3 B.
2π
3
C.π6 D.
π
4
1.tan75°= ( )
A.2- 3 B.2+ 3
C.3-2 D.3- 3
2.tan105°的值为 ( )
A.-1- 3 B.-2- 3
C.-2+ 3 D.2- 3
3.若tanα=2,则tan π4-α 的值为 ( )
A.-13 B.
1
3
C.-3 D.3
4.已知tanα=2,tanβ=3,则tan(α+β)= ( )
A.5 B.-17
C.57 D.-1
5.计算cos15°-sin15°cos15°+sin15°=
( )
A.33 B.1
C.12 D.2
6.已知角α的终边经过点(-2,3),则tan α+π3
= .
7.已知tanθ+5π4 =-2,则tanθ= .
8.若tanα=2,则tanα-π4 = .
9.计算:
(1)1+tan75°1-tan75°
;
(2)已知tanα=2,tanβ=-1,求tan(α-β).
10.已知tanα=4,求下列各式的值:
(1)tanα+π3 ;
(2)tan π6-α .
一、选择题
1.已知tanα=2,tanβ=4,则tan(α+β)= ( )
A.67 B.-
6
7
C.-57 D.
5
7
2.在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点与坐标
原点O 重合,始边与x轴的非负半轴重合,其终
边过点P(4,3),则tanα+π4 的值为 ( )
A.-7 B.-17
C.1 D.7
—8—
3.已知cosα=-2 55
,α∈ π2
,π 则tan π4+α =
( )
A.13 B.3
C.-3 D.-13
4.若tanα=3,则tanα-π4 = ( )
A.2 B.-2
C.-12 D.
1
2
5.已知tanα+π4 =3,则 sin(α+π)+cos(π-α)cosα-π2 +sin3π2-α
=
( )
A.-13 B.
1
3
C.-3 D.3
6.若tanα= 32
,则tan π3-α = ( )
A.- 35 B.0
C.33 D.
3
5
7.已知sinα+cosα2sinα-cosα=
1
3
,则tanα+π4 的值为
( )
A.35 B.-
4
5
C.-35 D.
4
5
8.已知α∈(0,π),tanα-π4 = 3+2,则sinα=
( )
A.12 B.-
1
2
C.32 D.-
3
2
二、填空题
9.已知tanα=3-2 2,则tanα+π4 = .
10.若角α的终边在第四象限,且sinα=-35
,则
tan π4+α = .
11.式子
tanπ4+tan
5π
12
1-tan5π12
的值为 .
12.已知tanα,tanβ是方程x2+4x-3=0的两根,
且α,β∈(0,π),则tan(α+β)的值为 .
三、解答题
13.已知角α的终边经过点P(-1,2).
(1)求角α的正弦、余弦和正切值;
(2)求tanα-π4 的值.
14.已知α∈ π,3π2 ,tanα-π4 =12,求cosα.
15.若3sinα-2cosα5cosα+3sinα=
4
11
,求tanα+π4 的值.
16.(1)若α,β∈ 0,
π
2 ,tanα=43,tanβ=17,求α-β
的值;
(2)设tanα,tanβ是方程x2-3x+2=0的两
根,求tan(α+β)的值.
—9—
8.B 因为α为锐角,sinα=2 55
,所以cosα= 1-sin2α=
1- 2 5
5
2
= 55
,
又α,β均为锐角,所以α+β∈(0,π),所以sin(α+β)=
3
5
,
所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)
sinα
=-45×
5
5+
3
5×
2 5
5 =
2 5
25.
故选:B.
9.解析:原式=cosπ3sin
π
12-sin
π
3cos
π
12=-sin π3-π12
=-sinπ4=-
2
2.
故答案为:- 22.
答案:- 22
10.解析:sin20°cos(α-20°)+sin70°sin(α-20°)
=sin20°cos(α-20°)+cos20°sin(α-20°)
=sin[20°+(α-20°)]
=sinα.
故答案为:sinα.
答案:sinα
11.解析:sinαcos π3-α +cosαsin π3-α =sin α+π3-
α =sinπ3= 32.
故答案为:3
2.
答案:3
2
12.解析:cosx+cosx-π3 =cosx+12cosx+ 32sinx=
3
2cosx+
3
2sinx= 3 32cosx+12sinx = 3cos x-
π
6 = 3× - 33 =-1.
故答案为:-1.
答案:-1
13.解:α是第四象限角,cosα= 1-sin2α=45
,∴sin π4-
α =sinπ4cosα-cosπ4sinα=7 210.
14.解:原式=sin
(60°+10°)+sin(60°-10°)
sin80° =
2sin60°cos10°
cos10°
=2sin60°= 3.
15.解:(1)sin72°cos18°+cos72°sin18°=sin(72°+18°)=
sin90°=1.
(2)cos72°cos12°+sin72°sin12°=cos(72°-12°)=cos60°
=12.
(3)cos74°sin14°-sin74°cos14°=sin(14°-74°)=
sin(-60°)=-sin60°=- 32.
(4)sin34°sin26°-cos34°cos26°=-cos(34°+26°)=-
cos60°=-12.
(5)sin20°cos110°+cos160°sin70°=sin20°(-cos70°)-
cos20°sin70°=-sin(20°+70°)=-sin90°=-1.
16.解:∵α,β都是锐角,sinα=
3
5
,cosβ=
5
13
,
∴cosα= 1-sin2α=45
,sinβ= 1-cos2β=
12
13
,
所以sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=
3
5×
5
13+
4
5×
12
13
=6365.
6.1.3 两角和与差的正切公式
知识运用
题型1
巩固训练
1.解析:∵β∈(0,π),tanβ=tan[(α+β)-α]=
tan(α+β)-tanα
1+tan(α+β)tanα
=
7-34
1+7×34
=1,
∴β=
π
4.
故答案为:π
4.
答案:π
4
2.D 由cosα=-45
且α∈ π2
,π ,得sinα=35,tanα=
-34
,
∴tan π4-α =1-tanα1+tanα=7.
故选:D.
题型2
巩固训练
解析:3-tan15°
1+ 3tan15°
=tan60°-tan15°1+tan60°tan15°=tan45°=1.
故答案为:1.
答案:1
题型3
巩固训练
A 根据题意可知,tanA+tanB= 3tanAtanB- 3,
所以tan(A+B)=tanA+tanB1-tanAtanB=- 3
因为C=π-A-B,故tan(A+B)=-tanC,
所以tanC= 3,
因为在三角形中0<C<π,故C=π3.
故选:A.
随堂训练
1.B tan75°=tan(45°+30°)=tan45°+tan30°1-tan45°tan30°=
1+ 33
1-1× 33
=2+ 3.
故选:B.
2.B tan105°=tan(45°+60°)= tan45°+tan60°1-tan45°·tan60°=
1+ 3
1- 3
=-2- 3.
故选:B.
3.A ∵tanα=2,
∴tan π4-α =
tanπ4-tanα
1+tanπ4tanα
=1-21+2=-
1
3.
故选:A.
4.D tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanα·tanβ
= 2+31-2×3=-1.
故选:D.
—861—
5.A cos15°-sin15°cos15°+sin15°=
1-tan15°
1+tan15°=
tan45°-tan15°
1+tan45°·tan15°=
tan(45°-15°)=tan30°= 33
,
故选:A.
6.解析:由 题 意 得tanα= - 32
,tan α+π3 =
- 32+ 3
1+ 32× 3
= 35.
故答案为:3
5.
答案:3
5
7.解析:因为tanθ+11-tanθ=-2
,所以tanθ=3.
故答案为:3.
答案:3
8.解析:∵tanα=2,
则tanα-π4 =tanα-11+tanα=13.
故答案为:1
3.
答案:1
3
9.解:(1)方法一:∵tan75°=tan(45°+30°)=tan45°+tan30°1-tan45°tan30°=
1+ 33
1-1× 33
=2+ 3,
∴1+tan75°1-tan75°=
1+(2+ 3)
1-(2+ 3)
=- 3.
方法 二:1+tan75°
1-tan75°=
tan45°+tan75°
1-tan45°tan75°=tan
(45°+75°)=
tan120°=- 3.
(2)tan(α-β)=
tanα-tanβ
1+tanαtanβ
= 2-
(-1)
1+2×(-1)=-3.
10.解:(1)原式=
tanα+tanπ3
1-tanαtanπ3
=4+ 3
1-4 3
=-16+17 347 .
(2)原式=
tanπ6-tanα
1+tanπ6tanα
=
3
3-4
1+4 33
=16-17 313 .
课后提升
1.B 因为tanα=2,tanβ=4,
所以tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanα·tanβ
= 2+41-2×4=-
6
7.
故选:B.
2.D 由终边过点P(4,3),可得tanα=34
,
所以tanα+π4 =
tanα+tanπ4
1-tanαtanπ4
=
3
4+1
1-34
=7.
故选:D.
3.A ∵α为第二象限角,cosα=-2 55
,
∴sinα= 1-cos2α= 55
,
∴tanα=sinαcosα=-
1
2
,
则tanα+π4 =tanα+11-tanα=
-12+1
1- -12
=13.
故选:A.
4.D tanα-π4 =
tanα-tanπ4
1+tanαtanπ4
=3-11+3=
1
2.
故选:D.
5.D 因 为tan α+π4 =3,所 以tanα+11-tanα=3,解 得tanα
=12
,
则 sin(α+π)+cos(π-α)
cosα-π2 +sin 3π2-α
= -sinα-cosαsinα-cosα =
tanα+1
1-tanα
=3.
故选:D.
6.D tan π3-α =
tanπ3-tanα
1+tanπ3tanα
=
3- 32
1+ 3× 32
= 35.
故选:D.
7.C 由题意得:
∵sinα+cosα2sinα-cosα=
1
3
∴tanα+12tanα-1=
1
3
,解得:tanα=-4
∴tanα+π4 =
tanα+tanπ4
1-tanα·tanπ4
=tanα+11-tanα=
-4+1
1-(-4)=
-35.
故选:C.
8.C tanα-π4 = 3+2⇒tanα-11+tanα= 3+2⇒tanα=- 3
∵α∈(0,π),故α=2π3
,故sinα= 32.
故选:C.
9.解 析:tan α+π4 =
tanα+tanπ4
1-tanαtanπ4
= 3-2 2+1
1-(3-2 2)
=
4-2 2
2 2-2
= 2.
故答案为:2.
答案:2
10.解析:角α的终边在第四象限,且sinα=-35
,所以cosα=
4
5
,tanα= - 34
,所 以tan π4+α =
tanπ4+tanα
1-tanπ4×tanα
=17.
故答案为:1
7.
答案:1
7
11.解析:
tanπ4+tan
5π
12
1-tan5π12
=
tanπ4+tan
5π
12
1-tanπ4tan
5π
12
=tan 5π12+
π
4 =
tan2π3=tan π-
π
3 =-tanπ3=- 3.
故答案为:- 3.
答案:- 3
—961—
12.解析:由于tanα,tanβ是方程x
2+4x-3=0的两根,
所以tanα+tanβ=-4,tanαtanβ=-3,
所以tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
= -41-(-3)=-1.
故答案为:-1.
答案:-1
13.解:(1)∵角α的终边经过点P(-1,2),
∴x=-1,y=2,r= 1+4= 5,
∴sinα=yr =
2 5
5
,cosα=xr =-
5
5
,tanα=-2;
(2)tanα-π4 =
tanα-tanπ4
1+tanα·tanπ4
= -2-11+(-2)×1=3.
14.解:∵tanα-π4 =12,
∴tanα-11+tanα=
1
2
,
解得tanα=3,
∵α∈ π,3π2 ,
∵sin2α+cos2α=1…①
tanα=sinαcosα=3
,…②
解①②得cosα=- 1010 .
故答案为:- 1010 .
15.解:由3sinα-2cosα5cosα+3sinα=
4
11
,得3tanα-2
5+3tanα=
4
11
,解 得tanα
=2,
所以tanα+π4 =
tanα+tanπ4
1-tanαtanπ4
=2+11-2=-3.
16.解:(1)由题意可得tan(α-β)=
tanα-tanβ
1-tanαtanβ
=
4
3-
1
7
1+43×
1
7
=1,
由α,β∈ 0,
π
2 得α-β∈ -π2,π2 ,故α-β=π4.
(2)∵tanα,tanβ是方程x
2-3x+2=0的两个根,
∴tanα+tanβ=3,tanαtanβ=2,
则tan(α+β)=
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
= 31-2=-3.
6.2 二倍角公式
知识运用
题型1
巩固训练
1.D ∵sinα=35
,
∴cos(π-2α)=-cos2α=-(1-2sin2α)=-725.
故选:D.
2.解析:原式=12 1-2cos
2 π
8 =-12cosπ4=- 24.
故答案为:- 24.
答案:- 24
题型2
巩固训练
1.A 因为sin(π-α)=13
,所以sinα=13
,又因为π
2≤α≤π
,
所以cosα=- 1-sin2α=-2 23
,所以sin2α=2sinαcosα
=2×13× -
2 2
3 =-4 29 .
故选:A.
2.解析:∵tanα=12
∴cos2α+π2 =-sin2α=-2sinαcosα=-2sinαcosαcos2α+sin2α=
-2tanα
1+tan2α
=-45.
故答案为:-45.
答案:-45
题型3
巩固训练
1.解析:∵α为第三象限角,∴cosα<0,sinα<0,
∴ 1+cos2αcosα -
1-cos2α
sinα
= 2cos
2α
cosα -
2sin2α
sinα
=- 2cosαcosα -
- 2sinα
sinα =0.
故答案为:0.
答案:0
2.证明:tanθ+ 1tanθ
=sinθcosθ+
cosθ
sinθ
=sin
2θ+cos2θ
sinθcosθ
= 1sinθcosθ
= 22sinθcosθ
= 2sin2θ
,得证.
随堂训练
1.C 因为x∈(0,π),所以sinx≠0,
所以由sin2x=2sinxcosx=sinx得cosx=12.
故选:C.
2.D tan2α= 2tanα
1-tan2α
=-43.
故选:D.
3.A 因为终边与单位圆相交于点P - 32
,1
2 ,故cosα=
- 32
,
故cos2α=2cos2α-1=12.
故选:A.
4.D 由题意知,
cos2α=1-2sin2α=1-2×1625=-
7
25
,
故选:D.
5.D 因为sin(α-π)=-sin(π-α)=-sinα=35
,
所以sinα=-35
,
—071—