内容正文:
第10章 三角恒等变换
10.3 几个三角恒等式
苏教版 必修第二册
【课标要求】
1.能运用两角和与差的正弦、余弦公式及二倍角公式等进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要求记忆).
2.能利用三角恒等变换对三角函数式化简、求值和证明.
要点深化·核心知识提炼
知识点一 积化和差公式
(1)sin αcos β=[sin(α+β)+sin(α-β)];
(2)cos αsin β=[sin(α+β)-sin(α-β)];
(3)cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)];
(4)sin αsin β=-[cos(α+β)-cos(α-β)].
知识点二 和差化积公式
(1)sin α+sin β=2sincos;
(2)sin α-sin β=2cossin;
(3)cos α+cos β=2coscos;
(4)cos α-cos β=-2sinsin.
知识点三 半角公式与降幂公式
(1)半角公式
sin=±;
cos=±;
tan=±;
tan.
(2)降幂公式
sin2α=;
cos2α=;
tan2α=.
【拓展】万能公式:设tan=t,则sin α=,cos α=,tan α=.
自主诊断
判断正误.(正确的画√,错误的画×)
(1)半角公式对任意角都适用.( )
(2)cos.( )
(3)对于任意角α,sinsin α都不成立.( )
×
×
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题型分析·能力素养提升
【题型一】积化和差、和差化积公式的运用
例 1 [链接教材例1、例2]求下列各式的值:
(1)cos 29°cos 31°-cos 2°;
解 cos 29°cos 31°-cos 2°
=[cos(29°+31°)+cos(29°-31°)]-cos 2°
=cos 60°+cos(-2°)-cos 2°=
(2)cos+cos-2sincos.
解 cos+cos-2sincos
=2coscoscos
=2coscoscoscoscos=0.
题后反思 套用和差化积公式的关键是记准、记牢公式,为了能够把三角函数式化为积的形式,有时需要把常数先化为某个角的三角函数,然后化积,有时函数不同名,要先化为同名再化积,化积的结果能求值则尽量求出值来.
跟踪训练1
若cos2α-cos2β=m,则sin(α+β)sin(α-β)=( )
A.-m B.m C.- D.
A
解析 sin(α+β)sin(α-β)=-(cos 2α-cos 2β)=-(2cos2α-2cos2β)=-m.故选A.
【题型二】运用半角公式求值
例 2 [链接教材例3]已知<θ<3π,且sin θ=,求sin ,cos ,tan ,cos 的值.
解∵<θ<3π,且sin θ=,
∴cos θ=-=-,且,
∴sin =-=-=-,
cos =-=-=-,
∴tan
又,
∴cos =-=-=-
题后反思 利用半角公式求值的思路
(1)观察角: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.
(3)选公式:涉及半角公式的正切值时,常用tan,其优点是计算时可避免因开方带来的求角的范围问题;涉及半角公式的正、余弦值时,常先利用sin2,cos2计算.
(4)下结论.结合(2)求值.
跟踪训练2
已知α为钝角,β为锐角,且sin α=,sin β=,求cos的值.
解 ∵α为钝角,β为锐角,sin α=,sin β=,
∴cos α=-,cos β=
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=
<α<π,0<β<,∴0<α-β<π,即0<,
∴cos
【题型三】运用半角公式化简(证明)
例 3 [链接教材习题10.3,T4](1)化简,α∈(,2π).
解∵<α<2π,
∴ =|cos α|=cos α,
又∵ <π, ∴ =|sin|=sin,
∴原式=sin
(2)求证:
.
证明 左边=
=
右边=,所以左边=右边,即等式成立.
题后反思 三角恒等式的化简与证明的策略
(1)观察恒等式两端的结构形式,处理原则是从复杂到简单,高次降低次,复角化单角,如果两端都比较复杂,就将两端都化简,即采用“两头凑”的思想.
(2)证明恒等式的一般步骤:
①先观察,找出角、函数名称、式子结构等方面的差异;
②本着“复角化单角”“异名化同名”“变换式子结构”“变量集中”等原则,设法消除差异,达到证明的目的.
跟踪训练3
化简:(0<α<π).
解 因为tan,所以(1+cos α)·tan=sin α.
又因为cos=-sin α,且1-cos α=2sin2,
所以原式==-
因为0<α<π,所以0<,所以sin>0,
所以原式=-2cos
$