内容正文:
10.1.2 两角和与差的正弦
第1课时 两角和与差的正弦[教学方式:深化学习课——梯度进阶式教学]
[课时目标]
1.能由两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦公式,了解它们的内在联系.
2.掌握两角和与差的正弦公式,并能灵活运用这些公式进行简单的恒等变换.
两角和与差的正弦公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正弦公式
S(α+β)
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
α,β∈R
两角差的正弦公式
S(α-β)
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β
α,β∈R
|微|点|助|解|
1.两角和与差的正弦公式的结构特征
(1)公式中的角α,β都是任意角.
(2)一般情况下,两角和与差的正弦不能按分配律展开,即sin (α±β)≠sin α±sin β.
(3)注意公式的逆向运用和变形运用.
①公式的逆用:如sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=sin[(α+β)-β]=sin α.
②公式的变形运用:变形运用涉及两个方面, 一个是公式本身的变形运用,如sin(α-β)+cos αsin β=sin αcos β;一个是角的变形运用,也称为角的拆分变换,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,这些在某种意义上来说是一种整体思想的体现.
2.利用公式统一角的方法
f(x)=asin x+bcos x=sin(x+φ)(a,b不同时为0),其中cos φ=,sin φ= .
基础落实训练
1.sin 105°的值为 ( )
A. B.
C. D.
答案:D
2.化简sin 21°cos 81°-cos 21°sin 81°等于 ( )
A.- B.-
C. D.
答案:A
3.若sin=,则sin α+cos α= .
解析:因为sin=sincos α+cossin α=,
即cos α+sin α=,所以sin α+cos α=.
答案:
题型(一) 给角求值
[例1] (1)cos-sin= ( )
A. B.
C. D.
(2)sin 52°cos 22°-sin 38°sin 158°= ( )
A.- B.
C. D.-
(3)cos(70°+α)sin(170°-α)-sin(70°+α)cos(10°+α)= ( )
A.- B.-
C. D.
解析:(1)cos-sin=cos-sin=coscos+sinsin-sincos+cossin=×+×-×+×=.
(2)sin 52°cos 22°-sin 38°sin 158°
=sin 52°cos 22°-cos 52°sin 22°
=sin(52°-22°)=sin 30°=.
(3)原式=cos(70°+α)sin[180°-(10°+α)]-sin(70°+α)cos(10°+α)=cos(70°+α)sin(10°+α)-sin(70°+α)cos(10°+α)=sin[(10°+α)-(70°+α)]=sin(-60°)=-sin 60°=-.
答案:(1)D (2)B (3)B
|思|维|建|模|
掌握两个解题技巧
(1)利用诱导公式把不同的角转化为相同的角.
(2)注意公式的逆用或变形用.
[针对训练]
1.sin 2 023°cos 17°+cos 2 023°cos 73°= ( )
A. B.-
C.- D.
解析:选C sin 2 023°cos 17°+cos 2 023°cos 73°=sin 2 023°cos 17°+cos 2 023°sin 17°=sin(2 023°+17°)=sin 2 040°=sin 240°=-sin 60°=-.
2.sin 50°cos 170°-sin 40°sin 170°= ( )
A.- B.
C. D.-
解析:选A sin 50°cos 170°-sin 40°sin 170°=sin 50°cos 170°-cos 50°sin 170°=sin(50°-170°)=sin(-120°)=-sin 120°=-.
3.已知a=(2sin 35°,2cos 35°),b=(cos 5°,-sin 5°),则a·b= ( )
A. B.1
C.2 D.2sin 40°
解析:选B a·b=2sin 35°cos 5°-2cos 35°sin 5°=2sin(35°-5°)=2sin 30°=1.
题型(二) 条件求值
[例2] 已知sin α=,cos β=-,且α为第一象限角,β为第二象限角,求sin(α+β)的值.
解:因为α为第一象限角,β为第二象限角,sin α=,cos β=-,所以cos α=,sin β=.
所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
=×+×=.
[变式拓展]
1.若本例条件不变,求sin(α-β)的值.
解:sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β
=×-×=-.
2.若本例条件“cos β=-”变为“cos(α+β)=-”,“α为第一象限角,β为第二象限角”变为“0<α<<β<π”,求sin β的值.
解:∵0<α<<β<π,∴<α+β<.
∵sin α=,cos(α+β)=-,
∴cos α=,sin(α+β)=±.
∴sin β=sin[(α+β)-α]
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α,
当sin(α+β)=时,sin β=;
当sin(α+β)=-时,sin β=0.
∵<β<π,∴sin β=.
|思|维|建|模|
1.求角的三角函数值的一般思路是把“所求角”用“已知角”表示:
(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.
(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.
2.常见的配角技巧:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=-,α=+=-等.
[针对训练]
4.已知α∈,cos α=,则sin= ( )
A. B.
C. D.
解析:选A ∵α∈,cos α=,
∴sin α==,
∴sin=sin α×-cos α×=×-×=,故选A.
5.若α,β为锐角,且满足cos α=,cos(α+β)=,则sin β的值为 ( )
A.- B.
C. D.
解析:选B 因为α,β为锐角,
且cos α=,cos(α+β)=,
所以sin α=,sin(α+β)=,
所以sin β=sin[(α+β)-α]
=×-×=,故选B.
题型(三) 三角公式的应用
[例3] 已知函数f(x)=sin 2x-cos 2x.则下列判断正确的是 ( )
A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称
C.关于点对称 D.关于点对称
解析:选C f(x)=sin 2x-cos 2x=sin.因为f=sin=sin=≠±1,所以A不正确;
因为f=sin=sin=≠±1,
所以B不正确;
因为f=sin=sin 0=0,
所以C正确;
因为f=sin=sin=1≠0,
所以D不正确.故选C.
|思|维|建|模|
对形如sin α±cos α,sin α±cos α的三角函数式均可利用特殊角的关系,运用和、差角的正弦、余弦公式化简为含一个三角函数式的形式,即y=Asin(ωx+φ)的形式.
[针对训练]
6.函数f=cos x-sin x的一个单调递增区间是 ( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由函数f=cos x-sin x
=2cos,令-π+2kπ≤x+≤2kπ,k∈Z,
解得-+2kπ≤x≤2kπ-,k∈Z,令k=1,
可得≤x≤,
即区间是函数的一个单调递增区间.
7.(2024·全国甲卷)函数f(x)=sin x-cos x在[0,π]上的最大值是 .
解析:由题意知f(x)=sin x-cos x=2sin,当x∈[0,π]时,x-∈,当x-=,即x=时,f(x)取得最大值2.故f(x)在[0,π]上的最大值为2.
答案:2
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