内容正文:
4.2 三角恒等变换
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知识清单
知识点 三角恒等变换
1.两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β;(Sα+β)
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β;(Sα-β)
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(Cα+β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β;(Cα-β)
tan(α+β)= ;(Tα+β)
tan(α-β)= .(Tα-β)
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2.二倍角公式
sin 2α=2sin αcos α;(S2α)
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;(C2α)
tan 2α= .(T2α)
3.半角公式
sin =± ;
cos =± ;
tan =± .
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4.辅助角公式
asin α+bcos α= sin(α+φ),其中cos φ= ,sin φ= .
5.降幂公式
sin2α= ;cos2α= .
6.升幂公式
1+cos α=2cos2 ;1-cos α=2sin2 .
7.公式的常用变形
tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β);
tan αtan β=1- = -1;
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sin αcos α= sin 2α.
8.万能公式
sin α= ;cos α= ;
tan α= .
9.其他常用变形
tan = = .
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即练即清
1.判断正误.(对的打“√”,错的打“✕”)
(1)存在α,β的值,使cos(α+β)=cos αcos β+sin αsin β. ( )
(2)对于任意的α∈R,sin = sin α都不成立.( )
✕
√
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2. =_______.
-2
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3.已知A+B=45°,则(1+tan A)(1+tan B)=_________.
2
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4.已知α为第一象限角,cos α= ,则tan =_________.
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5.将 cos x-sin x化成Acos(ωx+φ) 的形式为_____________.
2cos
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考点清单
考点 三角恒等变换
角度1 三角函数式的化简
典例1 (2025届浙江宁波鄞州中学适应性考试,3)已知α为锐角,且sin βcos(α-β)-cos βsin(β-α)= ,则tan = ( )
A. B. C. D.
B
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解析 解法一 sin βcos(α-β)-cos βsin(β-α)=sin βcos(α-β)+cos βsin(α-β)=sin α= ,
由α是锐角,得cos α= = ,
所以tan = = = .【tan = = = 】故选B.
解法二 由解法一知sin α= ,cos α= ,所以tan α= = ,
即tan α= = 【二倍角公式】,因为α为锐角,所以tan = .
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解题技巧 1.三角函数式的化简原则
2.化简方法
(1)异名化同名、异次化同次、异角化同角、弦切互化.
(2)“1”的代换,三角公式的正用、逆用.
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变式训练
1.(设问条件变式)(2025届广东茂名高州二模,5)若tan + =3,则sin 4α=
( )
A. B.- C.- D.-
C
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解析 因为tan + =3,所以 + =3,
【切化弦】
所以 =3,
所以sin cos = ,
所以sin = ,【二倍角的正弦公式的逆用】
所以sin 4α=-cos =-1+2sin2 =-1+ =- .
故选C.
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角度2 三角函数的求值
典例2 (给角求值)(2026届湖北襄阳四中综合测试,4)sin 40°(tan 10°- )= ( )
A.2 B.-2 C.1 D.-1
D
解析 sin 40°(tan 10°- )
=sin 40°
=sin 40°·
=
=
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=
=-
=- =-1.
方法总结 给角求值的常用方法
1.利用诱导公式或三角恒等变换化为特殊角的三角函数值求解.
2.化为正负相消的项,消去求值.
3.化分子、分母,使其出现公约数,然后约分求值.
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变式训练
2.(关键元素变式)(2026届江苏南京二十九中开学考,13)若 - =4,则λ=_____
____.
解析 由 - =4,可得 = -4,
所以λ=
=
=
=
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=
= = .
【结合特殊角和分子、分母中出现公约数,约分求值】
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典例3 (给值求值)(2026届山西大学附中模块检测,7)已知sin = +cos α,
则cos =( )
A.- B. C.- D.
B
解析 因为sin = +cos α,则 sin α+ cos α= +cos α,即 sin α- cos α= ,【辅
助角公式的应用】所以sin = ,
则cos =cos =1-2sin2 =1-2× = .故选B.
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解题技巧 解给值求值问题的关键在于“变角”,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,把待
求三角函数值的角用含已知角的式子表示出来,求解时要注意角的范围的讨论.
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变式训练
3.(关键元素变式)(2026届福建百校联考,8)已知α,β均为锐角,tan β= ,sin(α-β)= ,则
cos(α+β)=( )
A. B. C.- D.-
B
解析 由题易得tan 2β= = = ,因为β为锐角,所以sin 2β= ,cos 2β= ,又α
为锐角且sin(α-β)= ,所以(α-β)为锐角,所以cos(α-β)= = ,所以cos(α+β)=cos(α-
β+2β)=cos(α-β)·cos 2β-sin(α-β)sin 2β= × - × = ,故选B.
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典例4 (给值求角)(2026届安徽江淮十校联考(一),13)若α∈ ,β∈ 且cos(α
+β)=- ,tan α=3-2 ,则2α+β的值为_________.
解析 因为α∈ ,又tan α=3-2 < ,所以α∈ ,又β∈ ,所以α+β∈
,
又cos(α+β)=- >- ,
故α+β∈ ,
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所以sin(α+β)= = = ,得到tan(α+β)= =- ,又tan α=3-2 ,
所以tan(2α+β)= = =-1,
又2α+β∈ ,所以2α+β= .
解题技巧 “给值求角”问题实质上可转化为“给值求值”问题,先计算所求角的某
一三角函数值,再利用该三角函数值结合所求角的范围求得角.
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变式训练
4.(关键元素变式)(2025届重庆十一中第7次检测,5)设tan α,tan β是方程x2+6 x+7=0
的两根,且α,β∈ ,则α+β= ( )
A. B.- C. 或- D.
B
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解析 因为tan α,tan β是方程x2+6 x+7=0的两根,
所以tan α+tan β=-6 ,tan αtan β=7,
所以tan α<0,tan β<0,
因为α,β∈ ,所以α,β∈ ,所以α+β∈(-π,0).
因为tan(α+β)= = = ,所以α+β=- .
故选B.
易错点睛 由α,β∈ ,得α+β∈(-π,π),则由tan(α+β)= 可得α+β= 或- ,所以
选C,原因分析,忽视了tan α<0,tan β<0的限制条件,导致α,β角的范围扩大.
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