内容正文:
第05讲 两角和与差的三角函数
【苏教版】
模块一
两角和与差的余弦
1.两角差的余弦公式
对于任意角α,β有.
此公式给出了任意角α,β的正弦、余弦与其差角α-β的余弦之间的关系,称为差角的余弦公式,简记作
.
公式巧记为:两角差的余弦值等于两角的同名三角函数值乘积的和.
2.两角和的余弦公式
公式的结构特征
3.两角和与差的余弦公式的记忆技巧
两角和与差的余弦公式可以记忆为“余余正正,符号相反”.
(1)“余余正正”表示展开后的两项分别为两角的余弦乘余弦、正弦乘正弦;
(2)“符号相反”表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号相反,即两角和时用“-”,两角差时用“+”.
【注意】两角和与差的余弦公式可以正用、逆用,关键在于能识别角之间的差别跟联系,利用诱导公式、角的合理拆分与配凑后,再使用公式.
【题型1 用和、差角的余弦公式化简、求值】
【例1】(24-25高二下·浙江温州·期末)计算:( )
A. B. C. D.
【变式1.1】(24-25高一下·四川资阳·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式1.2】(24-25高一下·江苏连云港·期末)( )
A. B. C. D.
【变式1.3】(24-25高一下·江苏盐城·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
【题型2 逆用和、差角的余弦公式化简、求值】
【例2】(24-25高一下·广东茂名·期中)式子的值为( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)( )
A. B. C. D.
【变式2.2】(24-25高一下·江西南昌·期中)化简的结果是( )
A. B. C. D.
【变式2.3】(2025·北京朝阳·一模)已知,,则( )
A. B. C. D.1
模块二
两角和与差的正弦
1.两角和与差的正弦公式
(1)两角和与差的正弦公式的结构特征
(2)两角和的正弦公式:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ.
(3)两角差的正弦公式:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ.
(4)两角和与差的正弦公式的记忆技巧
两角和与差的正弦公式可以记忆为“正余余正,符号相同”.
①“正余余正”表示展开后的两项分别为两角的正弦乘余弦、余弦乘正弦;
②“符号相同”表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号相同,即两角和时用“+”,两角差时用“-”.
【注意】两角和与差的正弦公式可以正用、逆用,关键在于能识别角之间的差别跟联系,利用诱导公式、角的合理拆分与配凑后,再使用公式.
【题型3 用和、差角的正弦公式化简、求值】
【例3】(24-25高一下·北京顺义·期末)已知为第二象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3.1】(24-25高一下·河南洛阳·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式3.2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知,且及,求的值.
【变式3.3】(24-25高三上·吉林松原·期末)已知为锐角,.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
【题型4 逆用和、差角的正弦公式化简、求值】
【例4】(24-25高一下·广东汕尾·期末)( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)( )
A. B. C. D.
【变式4.2】(24-25高一下·江苏常州·期末)( )
A. B. C. D.
【变式4.3】(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)的值为( )
A. B. C. D.1
模块三
两角和与差的正切
1.两角和与差的正切公式
(1)两角和与差的正切公式的结构特征
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
(2)两角和的正切公式:.
(3)两角差的正切公式:.
2.两角和与差的三角函数公式的逆用及变形
运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟悉公式的正用,还要熟悉公式的逆用及变形应用,如的多种变形等.公式的逆用和变形应用更能拓展思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.
【题型5 用和、差角的正切公式化简、求值】
【例5】(25-26高一上·全国·课前预习)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式5.1】(24-25高一下·辽宁·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式5.2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知,且,求角的值.
【变式5.3】(24-25高一下·全国·课堂例题)求值:
(1);
(2);
(3).
【题型6 逆用和、差角的正切公式化简、求值】
【例6】(24-25高一下·江西上饶·期中)( )
A. B. C. D.
【变式6.1】(24-25高三上·云南·月考)的值为( )
A. B. C. D.
【变式6.2】(25-26高三上·云南昆明·期中)( )
A.0 B. C.2 D.
【变式6.3】(24-25高一下·江苏徐州·月考)的值为( )
A. B. C.3 D.
【题型7 求特殊角的三角函数值】
【例7】(24-25高一下·全国·课后作业)的值是( )
A. B. C. D.
【变式7.1】(24-25高一下·江西赣州·月考)计算( )
A. B. C. D.
【变式7.2】(24-25高一上·新疆喀什·月考)的值为( )
A. B. C. D.
【变式7.3】(24-25高二下·云南红河·期中)( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(25-26高一·全国·假期作业)的值等于( )
A.0 B. C. D.
2.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知,则( )
A.2 B.-2 C. D.
3.(25-26高三上·湖南·开学考试)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·贵州·期末)的值为( )
A.1 B. C. D.
5.(25-26高一上·全国·课前预习)已知,且是第三象限角,则( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三上·四川广安·月考)已知,满足 ,则值为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·全国·单元测试)已知角的终边过点,则( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一下·江苏苏州·月考)若,则的可能值有( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一下·江苏南通·月考)下列四个选项中,结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(24-25高一下·江苏南通·月考)若,则下列等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(24-25高一下·江西吉安·期末) .
13.(24-25高一上·天津·期末)已知,,则 .
14.(25-26高三上·陕西渭南·月考)已知,若,,则的值为 .
四、解答题
15.(24-25高一下·甘肃武威·期中)已知,为第二象限角.求的值.
16.(25-26高一上·上海闵行·月考)已知,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
17.(24-25高一下·甘肃酒泉·期中)(1)若,求的值.
(2)已知,求的值.
18.(2025高一上·全国·专题练习)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
19.(24-25高一下·四川成都·期末)已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
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第05讲 两角和与差的三角函数
【苏教版】
模块一
两角和与差的余弦
1.两角差的余弦公式
对于任意角α,β有.
此公式给出了任意角α,β的正弦、余弦与其差角α-β的余弦之间的关系,称为差角的余弦公式,简记作
.
公式巧记为:两角差的余弦值等于两角的同名三角函数值乘积的和.
2.两角和的余弦公式
公式的结构特征
3.两角和与差的余弦公式的记忆技巧
两角和与差的余弦公式可以记忆为“余余正正,符号相反”.
(1)“余余正正”表示展开后的两项分别为两角的余弦乘余弦、正弦乘正弦;
(2)“符号相反”表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号相反,即两角和时用“-”,两角差时用“+”.
【注意】两角和与差的余弦公式可以正用、逆用,关键在于能识别角之间的差别跟联系,利用诱导公式、角的合理拆分与配凑后,再使用公式.
【题型1 用和、差角的余弦公式化简、求值】
【例1】(24-25高二下·浙江温州·期末)计算:( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用两角和的余弦公式求解即可.
【解答过程】由两角和的余弦公式得.
故选:D.
【变式1.1】(24-25高一下·四川资阳·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用两角和的余弦公式,以及切化弦可求得,的值,进而利用两角和的余弦公式可求值.
【解答过程】因为,所以,
因为,所以,
所以,,
所以.
故选:A.
【变式1.2】(24-25高一下·江苏连云港·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据,利用两角和差的三角公式化简所给的式子,可得结论.
【解答过程】,
,
,
,
故选:D.
【变式1.3】(24-25高一下·江苏盐城·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用两角和的余弦公式求出,再由两角差的余弦公式计算可得.
【解答过程】因为,又,
所以,
所以.
故选:D.
【题型2 逆用和、差角的余弦公式化简、求值】
【例2】(24-25高一下·广东茂名·期中)式子的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】逆用和角余弦公式化简求值即可.
【解答过程】.
故选:A.
【变式2.1】(24-25高一下·江苏扬州·期中)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,逆用差角的余弦公式求解.
【解答过程】.
故选:C.
【变式2.2】(24-25高一下·江西南昌·期中)化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据给定条件,逆用和角的余弦公式化简即得.
【解答过程】依题意,原式.
故选:C.
【变式2.3】(2025·北京朝阳·一模)已知,,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解题思路】将给定的两个等式平方相加,再逆用差角的余弦公式即得.
【解答过程】由,,得,
整理得,所以.
故选:B.
模块二
两角和与差的正弦
1.两角和与差的正弦公式
(1)两角和与差的正弦公式的结构特征
(2)两角和的正弦公式:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ.
(3)两角差的正弦公式:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ.
(4)两角和与差的正弦公式的记忆技巧
两角和与差的正弦公式可以记忆为“正余余正,符号相同”.
①“正余余正”表示展开后的两项分别为两角的正弦乘余弦、余弦乘正弦;
②“符号相同”表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符号相同,即两角和时用“+”,两角差时用“-”.
【注意】两角和与差的正弦公式可以正用、逆用,关键在于能识别角之间的差别跟联系,利用诱导公式、角的合理拆分与配凑后,再使用公式.
【题型3 用和、差角的正弦公式化简、求值】
【例3】(24-25高一下·北京顺义·期末)已知为第二象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先根据同角三角函数关系结合角的象限计算得出,最后应用两角和正弦公式计算求解.
【解答过程】因为为第二象限角,且,
所以,
则.
故选:B.
【变式3.1】(24-25高一下·河南洛阳·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用两角和的正弦公式,及同角三角函数的关系可求得,进而利用两角差的正弦公式即可求解.
【解答过程】由,可得,
由,可得,所以,
所以,
所以.
故选:B.
【变式3.2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知,且及,求的值.
【答案】
【解题思路】由同角三角函数的基本关系可得的值,结合两角和的正弦公式即可得的值.
【解答过程】由可得,
由,得,
则,
由于,所以.
【变式3.3】(24-25高三上·吉林松原·期末)已知为锐角,.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用同角三角函数的商数关系求解即可;
(2)根据和正弦的两角差公式求解即可.
【解答过程】(1)因为为锐角,,从而,
所以 .
(2)由及,,解得,,
又,所以,
所以,
所以
,
因为,所以.
【题型4 逆用和、差角的正弦公式化简、求值】
【例4】(24-25高一下·广东汕尾·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】逆用差角的正弦公式求解.
【解答过程】.
故选:B.
【变式4.1】(24-25高一下·甘肃庆阳·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由诱导公式及正弦和角公式逆用可求值.
【解答过程】
.
故选:B.
【变式4.2】(24-25高一下·江苏常州·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由两角差的正弦公式逆用即可求解.
【解答过程】.
故选:B.
【变式4.3】(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中)的值为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解题思路】逆用两角差的正弦公式求解即可
【解答过程】.
故选:B.
模块三
两角和与差的正切
1.两角和与差的正切公式
(1)两角和与差的正切公式的结构特征
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
(2)两角和的正切公式:.
(3)两角差的正切公式:.
2.两角和与差的三角函数公式的逆用及变形
运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟悉公式的正用,还要熟悉公式的逆用及变形应用,如的多种变形等.公式的逆用和变形应用更能拓展思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.
【题型5 用和、差角的正切公式化简、求值】
【例5】(25-26高一上·全国·课前预习)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据两角和的正切公式,代入已知计算求解.
【解答过程】根据两角和的正切公式,
代入已知可得,
.
故选:A.
【变式5.1】(24-25高一下·辽宁·期末)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用和角的正切公式可得,结合角的范围即得答案.
【解答过程】由已知可得:,
所以,
又,则,故.
故选:C.
【变式5.2】(25-26高一上·全国·课后作业)已知,且,求角的值.
【答案】
【解题思路】由同角三角函数的基本关系求得的值,易知,结合两角差的正切公式即得角的值.
【解答过程】因为,所以.
因为,所以,
所以.
因为,故.
因为,所以.
【变式5.3】(24-25高一下·全国·课堂例题)求值:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】利用正切的两角和差公式化简求值即可.
【解答过程】(1).
(2)由的变形得:
,
所以.
(3)
.
【题型6 逆用和、差角的正切公式化简、求值】
【例6】(24-25高一下·江西上饶·期中)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】逆用两角差的正切公式,即可求得答案.
【解答过程】.
故选:A.
【变式6.1】(24-25高三上·云南·月考)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】逆用两角和的正切公式求解即可.
【解答过程】
.
故选:B.
【变式6.2】(25-26高三上·云南昆明·期中)( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】B
【解题思路】利用诱导公式先求出的值,再利用正切和角公式的逆用可得得值.
【解答过程】,
,
所以原式.
故选:B.
【变式6.3】(24-25高一下·江苏徐州·月考)的值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【解题思路】利用正切的和角公式,逆用即可求出结果.
【解答过程】
.
故选:B.
【题型7 求特殊角的三角函数值】
【例7】(24-25高一下·全国·课后作业)的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据及两角差的余弦公式直接求解.
【解答过程】
.
故选:C.
【变式7.1】(24-25高一下·江西赣州·月考)计算( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】将看成,根据诱导公式以及两角和的正弦公式,化简计算,即可得出答案.
【解答过程】 .
故选:D.
【变式7.2】(24-25高一上·新疆喀什·月考)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】转化为两角和的余弦公式求解.
【解答过程】
.
故选:C.
【变式7.3】(24-25高二下·云南红河·期中)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】将15°变成,75°变成,然后利用和差倍角的正切值进行计算.
【解答过程】.
所以.
故选:D.
一、单选题
1.(25-26高一·全国·假期作业)的值等于( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】结合诱导公式根据余弦的和差公式求解即可.
【解答过程】
.
故选:C.
2.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知,则( )
A.2 B.-2 C. D.
【答案】A
【解题思路】由两角差的正切展开式计算可得.
【解答过程】,解得.
故选:A.
3.(25-26高三上·湖南·开学考试)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据三角恒等变换以及诱导公式计算即可.
【解答过程】因为,
所以,故.
故选:B.
4.(25-26高一上·贵州·期末)的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由结合两角和的正切公式即可求解.
【解答过程】
.
故选:C.
5.(25-26高一上·全国·课前预习)已知,且是第三象限角,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用平方关系求出,然后结合和角的余弦公式可得.
【解答过程】因为,且是第三象限角,所以,
则,
故选:D.
6.(25-26高三上·四川广安·月考)已知,满足 ,则值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用,结合两角和的正弦公式求出,再根据,展开后即可求得答案.
【解答过程】由题意知,即,
而,故,
故,
故选:B.
7.(25-26高一上·全国·单元测试)已知角的终边过点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由三角函数定义求出和,再由诱导公式结合两角差的正弦公式计算即可.
【解答过程】由题意得,,
则.
故选:B.
8.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由题可知,进而根据计算即可.
【解答过程】由,得,
因为,
所以,
所以
.
故选:D.
二、多选题
9.(24-25高一下·江苏苏州·月考)若,则的可能值有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解题思路】根据两角和的余弦公式可知,,选项代入进行判断即可.
【解答过程】因为,
又,
则且,
选项中,当 或时均符合,当 或时不符合.
故选:BD.
10.(24-25高一下·江苏南通·月考)下列四个选项中,结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解题思路】结合两角差公式逐项判断即可.
【解答过程】,A错误;
因为,
所以,B正确;
因为,,
,C正确;
,D错误;
故选:BC.
11.(24-25高一下·江苏南通·月考)若,则下列等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解题思路】根据两角和差的正余弦公式,结合已知条件,依次判断即可.
【解答过程】对于A,,则,,不一定为0,故选项A错误;
对于B,,则,,故选项B正确;
对于C,,故选项C正确;
对于D,,故选项D错误.
故选:BC.
三、填空题
12.(24-25高一下·江西吉安·期末) .
【答案】
【解题思路】利用诱导公式与和差公式计算即可.
【解答过程】原式
.
故答案为:.
13.(24-25高一上·天津·期末)已知,,则 .
【答案】
【解题思路】利用两角差的正切公式可求的值.
【解答过程】因为, ,
所以.
故答案为:.
14.(25-26高三上·陕西渭南·月考)已知,若,,则的值为 .
【答案】
【解题思路】先利用同角的正余弦的平方关系可求得,,再根据两角差的正弦公式求值即可.
【解答过程】因为,所以,
因为,,
所以,,
所以
.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高一下·甘肃武威·期中)已知,为第二象限角.求的值.
【答案】
【解题思路】根据同角的平方关系可得,结合两角差的余弦公式计算即可求解.
【解答过程】由为第二象限角,
得,
所以.
16.(25-26高一上·上海闵行·月考)已知,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据同角三角函数关系,以及两角差的余弦公式,求出结果即可.
(2)根据同角三角函数关系,以及两角差的正弦公式,求出结果即可.
【解答过程】(1)因为,,所以.
可得.
(2)因为,,所以,
可得.
17.(24-25高一下·甘肃酒泉·期中)(1)若,求的值.
(2)已知,求的值.
【答案】(1);(2).
【解题思路】(1)把给定两个等式两边平方,再逆用和角的余弦公式计算得解.
(2)利用同角公式,差角的余弦公式求解.
【解答过程】(1)由,得,
则,即,
所以.
(2)由,得,又,
则,
所以
.
18.(2025高一上·全国·专题练习)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)根据两角和的正切公式化简,求出;
(2)利用和差角公式先化简目标式,再利用两角差的正切公式求解目标式的值.
【解答过程】(1),
,解得.
(2)原式
.
19.(24-25高一下·四川成都·期末)已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)利用同角公式及差角的正弦公式求解.
(2)利用同角公式及差角的正弦公式求出即可.
【解答过程】(1)由,得,
所以.
(2)由,得,由,
得,则
,
所以.
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