内容正文:
10.1.3 两角和与差的正切[教学方式:深化学习课——梯度进阶式教学]
[课时目标]
1.能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式.
2.能利用两角和与差的正切公式进行化简、求值、证明.
3.熟悉两角和与差的正切公式的常见变形,并能灵活应用.
两角和与差的正切公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正切公式
T(α+β)
tan(α+β)=
α,β,α+β≠kπ+(k∈Z) 且tan α·tan β≠1
两角差的正切公式
T(α-β)
tan(α-β)=
α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan β≠-1
|微|点|助|解|
(1)结构特征:公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.
(2)符号规律:分子同,分母反.
(3)T(α±β)可变形为如下形式:
①tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β)或②1∓tan αtan β=.当α±β为特殊角时,常考虑使用变形①,遇到1与切的乘积的和(或差)时常用变形②.
基础落实训练
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)两角和与差的正切公式对tan是适用的. ( )
(2)tan α+tan β=tan(α+β)(1+tan αtan β). ( )
(3)1+tan αtan β=. ( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.若tan α=3,tan β=,则tan(α-β)等于 ( )
A. B.-
C.3 D.-3
解析:选A 原式===.
3.已知tan α=2,则tan= .
解析:tan===-3.
答案:-3
4.= .
解析:原式=tan(75°-15°)=tan 60°=.
答案:
题型(一) 两角和与差正切公式的简单应用
[例1] (1)若tan=,则tan α= .
(2)已知α,β均为锐角,tan α=,tan β=,则α+β= .
解析:(1)法一 ∵tan===,
∴6tan α-6=1+tan α(tan α≠-1),
∴tan α=.
法二 tan α=tan
===.
(2)∵tan α=,tan β=,
∴tan(α+β)===1.
∵α,β均为锐角,∴α+β∈(0,π).∴α+β=.
答案:(1) (2)
|思|维|建|模|
利用正切的和差公式解题的两个题型及解题策略
(1)关于求值问题,利用角的代换,将所求角转化为已知角的和与差,再根据公式求解.
(2)关于求角问题,先确定该角的某个三角函数值,再根据角的取值范围确定该角的大小.
[针对训练]
1.(2024·全国甲卷)已知=,则tan= ( )
A.2+1 B.2-1
C. D.1-
解析:选B 根据题意有=,
即1-tan α=,所以tan α=1-,
所以tan===2-1,
故选B.
2.已知tan α=2,tan β=-,其中0<α<<β<π.求α+β的值.
解:把tan α=2,tan β=-代入,
得tan(α+β)===1.
因为0<α<<β<π.
所以<α+β<.所以α+β=.
题型(二) 两角和与差正切公式的逆用
[例2] 计算:= ( )
A.- B.
C.- D.
解析:选A 原式=
===-
=-=-.故选A.
|思|维|建|模|
一方面要熟记公式的结构,另一方面要注意常值代换.如tan=1,tan=,tan=等.要特别注意tan=,tan=.
[针对训练]
3.化简求值:.
解:原式==tan(45°-15°)
=tan 30°=.
题型(三) 两角和与差正切公式的变形用
[例3] (1)tan 23°+tan 37°+tan 23°tan 37°的值是 .
(2)= .
解析:(1)∵tan 60°==,
∴tan 23°+tan 37°=-tan 23°tan 37°.
∴tan 23°+tan 37°+tan 23°tan 37°=.
(2)∵tan 18°+tan 42°+tan 120°
=tan 60°(1-tan 18°tan 42°)+tan 120°=-tan 60°·tan 18°tan 42°,∴原式=-1.
答案:(1) (2)-1
|思|维|建|模|
当化简的式子中出现“tan α±tan β ”与“tan αtan β ”形式时,要把它们看成两个整体,这两个整体一是与两角和与差的正切公式有关,通过公式能相互转换,二是这两个整体还与根与系数的关系相似,在应用时要注意隐含的条件,能缩小角的范围.
[针对训练]
4.tan 87°tan 33°-tan 87°-tan 33°= ( )
A. B.-
C. D.-
解析:选A tan 87°tan 33°-tan 87°-tan 33°=tan 87°tan 33°-tan(87°+33°)(1-tan 87°tan 33°)=tan 87°tan 33°+(1-tan 87°tan 33°)=.故选A.
5.若1+tan α+tan β-tan αtan β=0,且α,β∈,则α+β= .
解析:因为1+tan α+tan β-tan αtan β=0,所以tan α+tan β=-(1-tan αtan β),所以tan(α+β)==-1.又α,β∈,所以π<α+β<2π,故α+β=.
答案:
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