内容正文:
北师大版(2019)高中数学
必修第二册
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
第四章 三角恒等变换
第2节 两角和与差的三角函数公式
2.2 两角和与差的正弦、正切公式及其应用
第2课时(共2课时)
1
学 习 目 标
目 标
重 点
难 点
1、能利用两角和与差的余弦、正弦公式导出两角和与差的正切公式,了解它们的内在联系.
2、会用两角和与差的正切公式进行简单的三角函数的求值、化简、计算等.
1、会用两角和与差的正切公式进行简单的三角函数的求值、化简、计算等.
1、会用两角和与差的正切公式进行简单的三角函数的求值、化简、计算等.
2
新 知 引 入
cos(α+β)=_______________________ (Cα+β)
cos(α-β)=________________________ (Cα-β)
公式中的 α、β 为_______角.
1、两角和与差的余弦公式
2、两角和与差的正弦公式
sin(α+β)=_________________________ (Sα+β)
sin(α-β)=__________________________ (Sα-β)
公式中的 α、β 为_______角.
sinαcosβ+cosαsinβ
sinαcosβ-cosαsinβ
cosαcosβ- sinαsinβ
cosαcosβ+ sinαsinβ
任意
任意
学 习 新 知
两角和与差的正切公式
tan(α+β)=
=
分子、分母同除以________________(≠0),
tan(α+β)=
tan(α-β)= tan[α+_______] = =
(-β)
(-β)
(-β)
学 习 新 知
两角和与差的正切公式
tan(α+β)= (Tα+β)
tan(α-β)= (Tα-β)
注意:1、
α≠kπ+(k∈Z),β≠kπ+(k∈Z),α±β≠kπ+(k∈Z).
2、
3、
4、
通常情况下tan(α+β)≠tanα+tanβ,tan(α-β)≠tanα-tanβ.
运用公式时经常要进行拆角或凑角.常见角的变换有:①α=(α-β)+β
②α=+,③2α=(α+β)+(α-β),④2β=(α+β)-(α-β)
公式的变形形式:tanα-tanβ = tan(α-β)(1+tanαtanβ)
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ)
tanαtanβ = - 1
典 例 引 路
例1、求tan15°的值.
解:tan15°
= tan(45°- 30°)
=
=
=
= 2-
同 步 练 习
练1、求tan75°的值.
解:tan75°
= tan(45°+ 30°)
=
=
=
= 2
典 例 引 路
例2、(1) = ________
解: = = tan(-45°) = -1
(2)在△ABC中,若tanA=2,tanB=3,则角tanC=_____.
解:tanC = tan(π-A-B) = -tan(A+B) = = - = 1
同 步 练 习
练2、(1)=______
解:原式= = tan60°=
(2)若tanα、tanβ是方程x2-2x-4=0的两根,则tan(α+β)=____
解:∵ tanα、tanβ是方程x2-2x-4=0的两根,
∴ tanα+tanβ=2, tanα·tanβ= - 4
∴ tan(α+β)= = =
典 例 引 路
例3、(1)计算:tan23°+tan37°+tan23°tan37°
解:原式 = tan(23°+37°)(1-tan23°tan37°)+ tan23°tan37°
= tan60°(1-tan23°tan37°)+ tan23°tan37°
= (1- tan23°tan37°)+ tan23°tan37°
=
(2)=______
解:原式=
=
=
= =
同 步 练 习
练3、(1)tan68°-tan23°-tan68°tan23°=____________.
解:原式 = tan(68°-23°)(1+tan68°tan23°)- tan68°tan23°
= tan45°(1+tan68°tan23°) - tan68°tan23°
= (1- tan68°tan23°)+ tan68°tan23°
= 1
(2)=_________.
解: =
=
= = -
典 例 引 路
例4、已知tanα=2,tanβ=- ,其中0<α< < β<π.
求:(1) tan(α-β); (2) α+β.
解: (1) tan(α-β) = = = 7.
(2) tan(α+β) = = = 1.
因为0<α< , < β<π,所以 < α+β < .
由于在 与 之间,只有 的正切值等于1,故α+β= .
同 步 练 习
练4、已知α,β均为锐角,且tan= , tanβ= ,则α+β=______.
解:∵ α,β均为锐角
∴ 0<α+β<π
∵ tan(α+β) = = = 1
∴ α+β=
典 例 引 路
例5、已知α∈(0,),β∈( ,π),若sinα= ,tan(α-β)= ,
则 2α-β=_______.
解:∵ α∈(0, ) sinα= < = sin
∴ α∈(0, ),且 cosα = ∴tanα=
∵ α∈(0, ),β∈( ,π)
∴ 2α∈(0, ),-β∈( -π,- )
∴ 2α-β∈(-π,0)
又∵ tan(2α-β) = tan[(α-β)+α]= = = 1
∴ 2α-β= -
同 步 练 习
练5、若 tan(α-β)=2 , tanβ=1,则 tanα=_____.
解:tanα = tan[(α-β)+β]
=
=
= -3
典 例 引 路
例6、已知 tan(α-β)= , sin(α-β)=3cos(α+β),则 tanα-tanβ=______.
解:∵ = tan(α-β) =
∴ 1+ tanαtanβ= (tanα-tanβ) ①
∵ sin(α-β)=3cos(α+β)
∴ sinαcosβ-cosαsinβ=3cosαcosβ-3sinαsinβ
∴ =
∴ tanα-tanβ=3(1-tanαtanβ)
即1-tanαtanβ= (tanα-tanβ) ②
①+②得 2 = (tanα-tanβ)
∴ tanα-tanβ=
同 步 练 习
练6、若tan(α+)=-3,则 =( ).
A.-4 B.4 C.5 D.-5
解: tan(α+ )= = -3,
解得tanα= 2.
故 = = - 5.
D
典 例 引 路
例7、已知△ABC的三个内角满足tanA+tanB+tanC=tanBtanC,则A=___.
解:在△ABC中,A+B+C=π,所以A+B=π- C,
则tan(A+B)=tan(π-C)= - tanC,即tanC = -
∴ tanA+tanB+tanC= tanA+tanB-tan(A+B)
= tanA+tanB -
= -
= tanAtanB·(- ) = tanAtanBtanC
又∵ tanA+tanB+tanC=tanBtanC
∴ tanA=1 ∴ A =
同 步 练 习
练7、在△ABC中,若accosB=2abcosC=3bccosA,则tanA的值__________.
解:∵ accosB = 2abcosC = 3bccosA
∵ sinAsinCcosB = 2sinAsinBcosC = 3sinBsinCcosA
由sinAsinCcosB = 3sinBsinCcosA可得:tanB = tanA
由2sinAsinBcosC = 3sinBsinCcosA可得:tanC = tanA
∴ tanA = -tan(B+C) = - = -
∴ tan2A = 9
又∵tanB = tanA ,tanC = tanA ∴tanA>0
∴ tanA = 3
典 例 引 路
例8、在△ABC中,a=bcosC-ccosB,则tan(B-C)的最大值为________.
解:∵ a=bcosC-ccosB ∴sinA=2sinBcosC-2sinCcosB
又∵ sinA=sin(B+C))=sinBcosC+cosBsinC
∴ 2sinBcosC-2sinCcosB=sinBcosC+sinCcosB 即sinBcosC=3sinCcosB 即tanB=3tanC
则tanB,tanC同号,B与C不能同时为钝角,所以tanC>0,
∴tan(B-C)= = = = ≤ =
(当且仅当3tanC = 即tanC = 时,等号成立)
同 步 练 习
练8、在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2,b2,2c2成等差数列,
则tan(C-B)的最小值为__________.
解:∵ a2,b2,2c2成等差数列,∴ a2+2c2=2b2
∴ cosB = = = , cosC = = =
∴ = = 即tanB=3tanC (tanC>0)
∴ tan(B-C)= = = = ≤ =
(当且仅当3tanC = 即tanC = 时,等号成立)
∴tan(C-B)≥-
同 步 练 习
全 课 总 结
两角和与差的正切公式
tan(α+β)= (Tα+β)
tan(α-β)= (Tα - β)
THANK YOU
谢谢!
作课人:廉文杰
焦作市外国语中学
23
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