第四章 3 第三节 第1课时 两角和与差的三角函数公式(教师用书word)-【金版新学案】2026年高考数学高三总复习大一轮复习讲义(北师大版)
2025-11-08
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教辅
摘要:
该高中数学讲义聚焦三角恒等变换高考核心考点,覆盖两角和与差的三角函数公式、辅助角公式、积化和差与和差化积公式,按“公式推导-应用拓展-结论总结”逻辑架构组织知识点。通过课标研读明确考查要求,结合考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生构建知识网络,突破公式逆用与角变换难点,体现复习的系统性和针对性。
资料突出“问题导向-分层突破”教学特色,创新设计“公式逆用与角变换”专题训练,如通过“2α=(α+β)+(α-β)”等拆角技巧培养数学思维,结合自主检测、多维探究、真题再现等分层练习,用数学语言规范解题表达。这些设计能在有限时间内强化公式应用能力,提升学生应考素养,为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
第三节 三角恒等变换
第1课时 两角和与差的三角函数公式
【课标研读】 1.会推导两角差的余弦公式. 2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式. 3.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用.
1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.三角函数的叠加(辅助角公式)
asin α+bcos α=sin(α+φ)(a,b不同时为0),其中sin φ=,cos φ=.
3.积化和差公式
cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)];
sin αsin β=-[cos(α+β)-cos(α-β)];
sin αcos β=[sin(α+β)+sin(α-β)];
cos αsin β=[sin(α+β)-sin(α-β)].
4.和差化积公式
sin α+sin β=2sincos;
sin α-sin β=2cossin;
cos α+cos β=2coscos;
cos α-cos β=-2sinsin.
学生用书⬇第93页
【常用结论】
(1)两角和与差的公式的常用变形
①sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β.
②cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β.
③tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β);
tan αtan β=1-=-1.
(2)辅助角公式的常见形式
①sin x±cos x=sin;
②sin x±cos x=2sin;
③sin x±cos x=2sin.
【自主检测】
1.(多选题)下列说法中正确的是( )
A.存在α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立
B.cos x+化为积的形式为2coscos
C.公式asin x+bcos x=sin(x+φ)中φ的取值与a,b的值无关
D.公式tan(α+β)=可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立
答案:AB
2.(链接北师必修二P156T2,改编)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°等于( )
A.- B.
C.- D.
答案:D
解析:原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=.故选D.
3.(链接北师必修二P154T2,改编)若cos α=-,α是第三象限角,则sin等于( )
A.- B.
C.- D.
答案:C
解析:因为α是第三象限角,所以sin α=-=-,所以sin=sin αcos+cos αsin=-×+×=-.故选C.
4.(链接北师必修二P156例4,改编)设锐角α与β,若tan α=2,tan β=3,则α+β= .
答案:
解析:因为tan α=2,tan β=3,所以tan(α+β)===-1,又因为角α,β均为锐角,所以0<α+β<π,所以α+β=.
考点一 两角和与差的三角函数公式自主练透
1.(2020·全国Ⅲ卷)已知2tan θ-tan=7,则tan θ=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
答案:D
解析:由已知得2tan θ-=7,整理得tan2θ-4tan θ+4=0,所以tan θ=2.故选D.
2.(2025·江苏南京期末)已知cos(α-β)=-,cos(α+β)=,则sin αsin β=( )
A.- B.-
C. D.
答案:B
解析:由cos(α-β)=-,得cos αcos β+sin αsin β=-,由cos(α+β)=,得cos αcos β-sin αsin β=,所以2sin αsin β=--=-,得sin αsin β=-.故选B.
3.在△ABC中,已知sin A=,cos B=,则cos C等于( )
A. B.-
C.或 D.-
答案:A
解析:在△ABC中,因为cos B=>0,所以sin B==>,B∈.因为sin A=∈,所以A∈,或A∈(舍去),所以cos A==,所以cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-cos Acos B+sin Asin B=-×+×=.故选A.
1.使用两角和与差的三角函数公式,首先要明确公式的结构特征.
2.使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.
考点二 两角和与差的三角函数公式的逆用与辅助角公式多维探究
角度1 公式的逆用与角的变换
(1)(多选题)计算下列几个式子,结果为的是( )
A.tan 25°+tan 35°+tan 25°tan 35°
B.2
C.
D.
(2)(2025·四川成都模拟)已知α,β满足sin(2α-β)=,cos(α-β)sin α=,则sin β的值为( )
A. B.-
C. D.-
答案:(1)ABD (2)C
解析:(1)对于A,tan==,变形得tan 25°+tan 35°+tan 25°·tan 35°=,故A正确;对于B,原式可化为2=2sin 60°=,故B正确;对于C,原式=×=×tan=,故C错误;对于D,原式==tan 60°=,故D正确.故选ABD.
(2)sin=sin=sin(α-β)cos α+cos(α-β)sin α=sin(α-β)cos α+=,所以sin(α-β)cos α=,所以sin β=sin=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=-=.故选C.
学生用书⬇第94页
角度2 辅助角公式
(1)(2025·河南郑州模拟)函数f(x)=sin+cos的最大值为( )
A.1 B.
C. D.
(2)已知3sin x-4cos x=5sin(x+φ),则φ所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案:(1)A (2)D
解析:(1)f(x)=sin+cos=sin+=-sin+cos=cos=cos,所以f(x)的最大值为1.故选A.
(2)3sin x-4cos x=5=5sin(x+φ),其中sin φ=-,cos φ=,所以φ所在的象限为第四象限.故选D.
三角函数公式灵活应用的技巧
1.逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式.
2.常用的拆角、配角技巧:
2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β=(α-β)+β;β=-=(α+2β)-(α+β);
α-β=(α-γ)+(γ-β);=-;+α=-等.
3.利用辅助角公式将所求关系式转化为一角一函数的形式,然后再解决问题.
对点练1.(1)(2025·四川宜宾模拟)若cos+cos α=-1,则cos=( )
A.- B.
C. D.-
(2)(2025·湖北武汉模拟)函数f(x)=3cos x-4sin x,当f(x)取得最大值时,sin x=( )
A. B.-
C. D.-
答案:(1)A (2)B
解析:(1)cos+cos α=cos α+sin α+cos α=cos α+sin α=cos=-1,所以cos=-.故选A.
(2)f(x)=3cos x-4sin x=5=5cos,其中cos φ=,sin φ=,而f(x)=3cos x-4sin x=5cos≤5,等号成立当且仅当x+φ=2kπ,此时sin x=sin=-sin φ=-.故选B.
考点三 积化和差、和差化积公式的应用师生共研
(1)2cossin=( )
A.+cos 4x B.-sin 4x
C.+cos 4x D.-+sin 4x
(2)(2025·安徽淮北模拟)已知sin xcos y+cos xsin y=,cos 2x-cos 2y=,则sin=( )
A. B.
C.- D.-
答案:(1)D (2)D
解析:(1)2cossin=sin-sin=sin 4x-sin=sin 4x-.故选D.
(2)sin xcos y+cos xsin y=sin(x+y)=,cos 2x-cos 2y=-2sin(x+y)sin(x-y)=-sin(x-y)=,所以sin=-.故选D.
利用积化和差与和差化积公式求值时,尽量变形出现特殊角,同时注意互余角、互补角的三角函数间的关系.
对点练2.(2025·浙江嘉兴模拟)已知α,β∈且满足sin α+sin β=,则( )
A.tan(α+β)= B.tan(α+β)=-
C.cos(α+β)= D.cos(α+β)=-
答案:B
解析:因为sin α+sin β=sin+sin=2sincos,cos α+cos β=cos+cos=2coscos,所以2sincos=×2coscos,又因为α,β∈(0,π),所以-<<,0<<π,所以cos>0,所以sin=cos,所以tan=,又因为0<<π,所以=,所以α+β=,所以tan(α+β)=tan=-,cos(α+β)=cos=-.故选B.
[真题再现] (2024·新课标Ⅰ卷)已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos(α-β)=( )
A.-3m B.-
C. D.3m
答案:A
解析:由cos(α+β)=m得cos αcos β-sin αsin β=m ①,由tan αtan β=2得=2 ②,由①②得所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-3m.故选A.
[教材呈现] (北师必修二P163B组T3) 已知sin(α+β)=,sin(α-β)=,求的值.
点评:本题与教材习题非常类似,都直接考查两角和与差的正弦、余弦公式,以及切化弦的思想方法,高考题是课本习题的引申.
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