第4章 2.2 两角和与差的正弦、正切公式及其应用(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第二册(北师大版)
2026-04-07
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教辅
摘要:
本讲义聚焦两角和与差的正弦、正切公式这一核心知识点,基于两角和与差的余弦公式推导,通过类比引入、公式梳理(含名称、公式、简记符号及条件)及变形特例构建学习支架,衔接公式推导与化简、求值、求角等应用。
资料以“思想的自行车”类比激发兴趣,通过问题驱动引导学生类比推导公式,培养逻辑推理(数学思维)。分题型示例及通性通法总结,帮助学生用数学语言解决问题,课中辅助教师引导探究,课后通过判断、练习助力学生查漏补缺,提升数学运算能力。
内容正文:
2.2 两角和与差的正弦、正切公式及其应用
【基础落实】
知识点
sin αcos β+cos αsin β kπ+(k∈Z)
自我诊断
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.C 原式==tan(45°+15°)=tan 60°=.
3.
【典例研析】
【例1】 解:(1)原式=
=
==.
(2)因为=tan(12°+33°)=tan 45°=1,
所以tan 12°+tan 33°=1-tan 12°tan 33°,
所以tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1.
(3)原式=(tan 10°-tan 60°)·
=·
=·
=-·
=-=-2.
跟踪训练
解:(1)原式=tan 10°·tan 20°+[tan(10°+20°)·(1-tan 10°tan 20°)]=tan 10°tan 20°+1-tan 10°tan 20°=1.
(2)原式=sin(α+β)cos α-[sin(α+α+β)-sin(α+β-α)]=sin(α+β)cos α-[sin αcos(α+β)+cos αsin(α+β)-sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α]
=sin(α+β)cos α-×2sin αcos(α+β)
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
=sin(α+β-α)=sin β.
【例2】 解:(1)因为<α<,
所以<+α<π,所以sin==.
因为0<β<,所以<+β<π,
所以cos=-=-.
所以sin(α+β)=-sin(π+α+β)
=-sin
=-[sincos+
cossin(+β)]
=-
=.
(2)由(1)可得tan
==-,
于是tan α=tan
=
==7.
跟踪训练
1.A tan α=tan[(α-β)+β]===.
2.0 解析:因为α为锐角,sin α=,所以cos α=.因为β是第四象限角,cos β=,所以sin β=-.所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=×+×=0.
【例3】 解:∵tan β=-,tan(α-β)=,
∴tan α=tan[(α-β)+β]===.
tan(2α-β)=tan[(α-β)+α]===1.
∵tan α=>0,tan β=-<0,
∴α∈,β∈,
∴α-β∈(-π,0).
又∵tan(α-β)=>0,
∴α-β∈,2α-β=α+(α-β)∈(-π,0).
又tan(2α-β)=1,∴2α-β=-π.
跟踪训练
解:因为α∈,β∈,且sin α=-,cos β=,所以cos α=,sin β=,所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=-×+×=.又因为α∈,β∈,所以α+β∈,故α+β=.
随堂检测
1.A sin 35°cos 5°-cos 35°sin 5°=sin(35°-5°)=sin 30°=.
2.A ==tan(-45°)=-1.
3.C f(x)=sin x·cos -cos x·sin +cos x·cos +sin x·sin =sin x-cos x+cos x+sin x=sin x,∵-1≤sin x≤1,∴函数f(x)的最大值是.故选C.
4. 解析:∵B为锐角,sin B=,∴cos B=,∴tan B=,∴tan(A+B)===1.∵0<A+B<π,∴A+B=.
5.解:∵tan 18°+tan 42°+tan 120°
=tan 60°(1-tan 18°tan 42°)+tan 120°
=-tan 60°tan 18°tan 42°,
∴原式=-1.
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2.2 两角和与差的正弦、正切公式及其应用
课标要求
1.能从两角和与差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、正切公式(逻辑推理).
2.能够运用两角和与差的正弦、正切公式解决三角函数的化简、求值问题(逻辑推理、数学运算).
乔布斯描述苹果电脑是“思想的自行车”——一种能够使人们的思想达到想象中任何角落的工具,并且功能多样,他用类比介绍了这一引领信息时代的创新发明.我们一旦开始给予类比密切的关注,就会发现它在生活中随处可见,类比可以推动创新.
【问题】 你能用类比的方法推导出sin(α±β)吗?
知识点 两角和与差的正弦、正切公式
名称
公式
简记符号
条件
两角和的正弦
sin(α+β)=
Sα+β
α,β∈R
两角差的正弦
sin(α-β)=
Sα-β
两角和的正切
tan(α+β)=
Tα+β
α,β,α+β≠
两角差的正切
tan(α-β)=
Tα-β
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)
提醒:两角和与差的正切公式的变形与特例:①变形公式:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β);tan αtan β=1-.②公式的特例:tan=;tan(-α)=.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的.( )
(2)存在α,β∈R,使得sin(α-β)=sin α-sin β成立.( )
(3)sin(α-β)=sin βcos α-sin αcos β.( )
(4)tan能根据公式tan(α+β)直接展开.( )
(5)存在α,β∈R,使tan(α+β)=tan α+tan β成立.( )
2.=( )
A. B.-
C. D.-
3.在△ABC中,A=,cos B=,则sin C= .
题型一|给角化简求值
【例1】 化简下列各式:
(1);
(2)tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°;
(3)(tan 10°-)·.
尝试解答
通性通法
解决给角化简求值问题的策略
(1)化简:三角函数式化简的主要思路有:①观察角的特点,充分利用角之间的关系,尽量向同角转化,利用已知角构建待求角;②观察函数特点,向同名转化,弦切互化,通常是切化弦;
(2)求值:运用两角和与差的正弦公式求三角函数值主要有以下几种形式:一是将非特殊角转化为特殊角的三角函数,如sin 15°=sin(45°-30°)=sin(60°-45°);二是逆用公式凑成特殊角求值,如sin 13°cos 17°+cos 13°sin 17°=sin(13°+17°)=sin 30°;三是进行拆角、拼角,整体代换求值,这一点与两角和与差的余弦公式的应用基本一致,如α=(α+β)-β=(α-β)+β.
【跟踪训练】
化简下列各式:
(1)tan 10°·tan 20°+(tan 10°+tan 20°);
(2)sin(α+β)cos α-[sin(2α+β)-sin β].
题型二|给值求值
【例2】 已知<α<,0<β<,cos=-,sin=.
(1)求sin(α+β)的值;
(2)求tan α的值.
尝试解答
通性通法
给值求值的解题策略
在解决此类题目时,一定要注意已知角与所求角之间的关系,恰当地运用拆角、拼角技巧,同时分析角之间的关系,利用角的代换化异角为同角,具体做法是:
(1)当条件中有两角时,一般把“所求角”表示为已知两角的和或差;
(2)当已知角有一个时,可利用诱导公式把所求角转化为已知角.
【跟踪训练】
1.若tan β=3,tan(α-β)=-2,则tan α=( )
A. B.-
C.1 D.-1
2.已知α为锐角,sin α=,β是第四象限角,cos β=,则sin(α+β)= .
题型三|给值求角
【例3】 已知tan(α-β)=,tan β=-,α,β∈(0,π),求2α-β的值.
尝试解答
通性通法
根据三角函数值求角时,一般先求出该角的某个三角函数值,再确定该角的取值范围,最后得出该角的大小.至于求该角的哪一个三角函数值,这要取决于该角的取值范围,然后结合三角函数值在不同象限的符号来确定.一般地,若θ∈(0,π),则通常求cos θ或tan θ;若θ∈,则通常求sin θ或tan θ,否则容易导致增解.
【跟踪训练】
已知sin α=-,cos β=,且α∈,β∈,求α+β的值.
1.sin 35°cos 5°-cos 35°sin 5°=( )
A. B.1 C.2 D.2sin 40°
2.=( )
A.-1 B.1
C.- D.-
3.函数f(x)=sin+cos的最大值是( )
A. B.1
C. D.2
4.已知A,B都是锐角,且tan A=,sin B=,则A+B= .
5.求的值.
提示:完成课后作业 第四章 §2 2.2
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