内容正文:
第25讲两角和与差、倍角的正弦、余弦和正切公式
考点一 直接应用公式求值
[例1] (1)(2025·全国二卷)已知0<α<π,cos=,则sin(α-)=( )
A. B.
C. D.
D
[解析] 因为cos α=2cos2-1=2×()2-1=-,
所以sin α===,
则sin(α-)=sin αcos-cos αsin=×-(-)×=.
(2)(2024·全国甲卷)已知=,则tan(α+)=( )
A.2+1 B.2-1
C. D.1-
[解析] 根据题意有=,
即1-tan α=,所以tan α=1-,
所以tan(α+)===2-1.
B
方法总结
利用三角函数公式解题时应注意的问题
1.首先要注意公式的结构特点和符号变化规律,例如两角差的余弦公式可简记为“同名相乘,符号相反”.
2.应注意同角三角函数的基本关系式与诱导公式的综合应用.
3.应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用.
跟踪训练
1.(2026·江西鹰潭模拟)若α∈(-,),tan α=,则sin(α+)=( )
A. B.
C. D.
A
解析:tan α==,即sin α(3-sin α)=cos2α=1-sin2α,
整理可得sin α=.
因为α∈(-,),sin2α+cos2α=1,所以cos α==,
所以sin(α+)=sin αcos+cos αsin=×+×=.
2.(2023·新课标Ⅰ卷)已知sin(α-β)=,cos αsin β=,则cos(2α+2β)=( )
A. B.
C.- D.-
解析:因为sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=,
cos αsin β=,所以sin αcos β=+=,
所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=,
所以cos(2α+2β)=cos[2(α+β)]=1-2sin2(α+β)=1-=.
B
考点二 公式的逆用与变形
[例2] (1)(多选)下列计算正确的有( )
A.coscos-sinsin=
B.sin 47°cos 17°+cos 47°cos 107°=
C.sin-cos=
D.=1
AB
[解析] 对于A,coscos-sinsin=cos(+)=cos=,故A正确;
对于B,sin 47°cos 17°+cos 47°cos 107°=sin 47°cos 17°-cos 47°sin 17°=sin 30°=,故B正确;
对于C,sin-cos=2(sincos-sincos)=2sin(-)=2sin(-)=-,故C不正确;
对于D,=×=×tan(2×22.5°)=×tan 45°=,故D不正确.
(2)(2026·天津模拟)若tan α=3,tan β=5,则tan(α-β)的值为 .
[解析] 由tan α=3,tan β=5,得tan(α-β)===-.
-
方法总结
两角和、差公式的逆用和变形应用的技巧
1.逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式.
2.两角和、差公式的变形
sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β;
cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β;
tan α±tan β=tan(α±β)·(1∓tan α·tan β).
跟踪训练
3.cos 160°cos 130°-sin(-160°)cos 40°=( )
A. B.
C.- D.-
A
解析:cos 160°cos 130°-sin(-160°)cos 40°
=cos 160°cos(90°+40°)+sin 160°cos 40°
=-cos 160°sin 40°+sin 160°cos 40°
=sin(160°-40°)=sin 120°
=.
4.=( )
A.-4 B.-2
C.2 D.4
A
解析:由题意得,tan 40°+== =
====4sin 40°.
∵cos 230°=cos(180°+50°)=-cos 50°=-cos(90°-40°)=-sin 40°,
∴=-4.
考点三 角的变换问题
[例3] 已知cos(α+)=,cos(β-)=,α,β∈(-,),则cos(α+β)=( )
A. B.
C. D.
C
[解析] ∵α,β∈(-,),∴α+∈(0,),β-∈(-,0).
又∵cos(α+)=>0,cos(β-)=>0,
∴α+∈(0,),β-∈(-,0),
∴sin(α+)>0,sin(β-)<0,
∴sin(α+)==,sin(β-)=-=-,
则cos(α+β)=cos[(α+)+(β-)]
=cos(α+)cos(β-)-sin(α+)sin(β-)=×-×(-)=.
跟踪训练
5.已知α∈(0,π),cos(α+)=,则sin α=( )
A. B.
C. D.
A
解析:因为cos(α+)=>0,α∈(0,π),则α+∈(,),所以sin(α+)==,
所以sin α=sin[(α+)-]=sin(α+)cos-cos(α+)sin=×-×=.
6.已知sin(-α)=,则cos(+2α)=( )
A.- B.
C.- D.
C
解析:法一:cos(+2α)=cos 2(+α)
=2cos2(+α)-1
=2cos2[-(-α)]-1
=2sin2(-α)-1
=-.
法二:cos(-2α)=1-2sin2(-α)=1-2×=,
所以cos(+2α)=cos[π-(-2α)]=-cos(-2α)=-.
$