内容正文:
10.3 几个三角恒等式
忆一忆:写出所有的和(差)角公式!
sin (α + β) = sinα·cosβ + cosα·sinβ
sin (α − β) = sinα·cosβ − cosα·sinβ
cos (α + β) = cosα·cosβ − sinα·sinβ
cos (α − β) = cosα·cosβ + sinα·sinβ
tan (α + β) =
tan (α – β) =
思考:如果已知,,你能求出以及的值吗?
cos (α + β) = cos α·cos β – sin α·sin β,①
cos (α – β) = cos α·cos β + sin α·sin β,②
公式推导:
cos (α + β) + cos (α – β) = 2cos α·cos β
①+②
cos α·cos β = [cos (α+β) + cos (α – β)]
∴cos α·cos β = ×(+)=
cos (α + β) = cos α·cos β – sin α·sin β,①
cos (α – β) = cos α·cos β + sin α·sin β,②
①−②
cos (α + β) cos (α – β) = 2sin α·sinβ
sinα·sin β = [cos (α+β) cos (α – β)]
∴sinα·sin β =-×( - )=-
追问:如果已知,的值,如何求以及的值呢?
公式推导:
sin (α + β) = sin α·cos β – cos α·sin β,①
sin (α – β) = sin α·cos β + cos α·sin β,②
sin (α + β) + sin (α – β) = 2sin α·cos β
①+②
sin α·cos β = [sin (α+β) + sin (α – β)]
sin (α + β) = sin α·cos β – cos α·sin β,①
sin (α – β) = sin α·cos β + cos α·sin β,②
①−②
sin (α + β) sin (α – β) = 2cos α·sinβ
cosα·sin β = [sin (α+β) sin (α – β)]
积化和差公式
①cos α·cos β = [cos (α+β) + cos (α – β)]
②sin α·cos β = [sin (α+β) + sin (α – β)]
③sin α·cos β = [sin (α+β) + sin (α – β)]
④cosα·sin β = [sin (α+β) sin (α – β)]
α = ,β =
①sin θ + sin φ = 2sin cos;
②sin θ – sin φ = 2cos sin;
③cos θ + cos φ = 2cos cos;
④cos θ – cos φ = –2sin sin.
和差化积公式
例1 (1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)已知,,求 的值.
解:(1)
.
(2)
.
(2)求 的值;
(3)已知,,求 的值.
(3)因为,所以 .
因为,所以 .
因为,所以由①②得 ,即 ,
所以 .
(3)已知,,求 的值.
问题1:试以 cos α 表示 sin2,cos2,tan2 .
α 是 的二倍角,在倍角公式 cos 2α = 1 − 2sin2α 中,
以 α 代替 2α,以 代替 α 得:cos α = 1 − 2sin2 ,所以 sin2 = ①;
同理:根据倍角公式 cos 2α = 2cos2α − 1得:cos2 = ②;
将①②两个等式的左右两边分别相除得:tan2 = .
已知:sin2 = ,cos2 = ,tan2 = ;
问题2:已知 cos α = ,求出 sin ,cos ,tan 的值.
由上式可得:sin =±,cos =±,tan =± ;
将 cos α = 分别带入即可求出 sin ,cos ,tan 的值.
下列公式称为半角公式,符号由角 的象限决定.
sin = ±,cos =±,tan =±
思考:若 = β,你能表示出 sin β ,cos β ,tan β 的半角公式吗?
半角公式
思考:半角公式中的正负号能否去掉?该如何选择?
不能.
①若没有给出决定符号的条件,则在根号前保留正负两个符号;
②若给出α的具体范围(即某一区间)时,则先求所在范围,然后根据所在范围选用符号.
讨论:半角公式对α∈R都成立吗?
半角的正弦、余弦公式对α∈R都成立,
但正切公式要求α≠(2k+1)π(k∈Z).
例2 已知 sin α=- , <α<2π,求 sin , cos ,tan 的值.
解:∵ <α<2π, sin α=- ,∴ cos α= 且 < <π,
∴ sin = = ,
cos =- =- ,
tan = =- .
(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解;
(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.
归纳总结
利用半角公式求值的思路
例3 化简:
解:原式
∴原式=cos α.
例4 求证:tan-tan= .
证:左边= -
=
=
=
= =右边.
所以原等式成立.
根据今天所学,回答下列问题:
(1)写出积化和差与和差化积公式公式;
(2)说说你对倍角公式和半角公式间相互转化关系的理解.
B
B
D
4.sin 15°sin 30°sin 75°的值是 .
1.sincos化为和差形式为( )
A.sin(α+β)+cos(α-β) B.cos(α+β)+sin(α-β)
C.sin(α+β)+sin(α-β) D.cos(α+β)+cos(α-β)
2.cos-cos化为积的形式是( )
A.cos x B.sin x
C.-sin x D.-cos x
3.下列各式与tan α相等的是( )
A.eq \r(\f(1-cos 2α,1+cos 2α))
B.eq \f(sin α,1+cos α)
C.eq \f(sin α,1-cos 2α)
D.eq \f(1-cos 2α,sin 2α)
$