内容正文:
教材拓展2 和差化积与积化和差
【典型例题】
例1 C [解析] 由积化和差公式得cos(α+β)cos β=[cos(α+β+β)+cos(α+β-β)],即cos(α+β)cos β=[cos(α+2β)+cos α],又cos α=,cos(α+β)cos β=,故=,解得cos(α+2β)=.故选C.
例2 - [解析] 方法一:因为α,β∈,所以α+β∈(0,π),又cos(α+β)=,所以sin(α+β)=,又cos2α-cos2β=(cos 2α-cos 2β)=×(-2)sin(α+β)sin(α-β)=-sin(α+β)sin(α-β)=,故sin(α-β)=-.因为α,β∈,所以α-β∈,所以cos(α-β)=,故tan==-.
方法二:因为α,β∈,所以α+β∈(0,π),又cos(α+β)=,所以sin(α+β)=,又cos2α-cos2β=(cos 2α-cos 2β)={cos[(α+β)+(α-β)]-cos[(α+β)-(α-β)]}=-sin(α+β)sin(α-β)=,故sin(α-β)=-.因为α,β∈,所以α-β∈,所以cos(α-β)=,故tan==-.
【巩固演练】
1.B [解析] 原式===+.故选B.
2.A [解析] 由题意知f(x)=2×=-cos+cos=-+cos,故f(x)的最大值为+1=.
3.C [解析] 方法一:由α+β=,得sin(α+β)=,
又sin 2α+sin 2β=2sincos=2sin(α+β)cos(α-β)=,∴cos(α-β)=,
∴cos 2α+cos 2β=2coscos=2cos(α+β)cos(α-β)=2××=-,故选C.
方法二:由α+β=,得sin(α+β)=,
又sin 2α+sin 2β=sin[(α+β)+(α-β)]+sin[(α+β)-(α-β)]=2sin(α+β)cos(α-β)=,∴cos(α-β)=,
∴cos 2α+cos 2β=cos[(α+β)+(α-β)]+cos[(α+β)-(α-β)]=2cos(α+β)cos(α-β)=2××=-.故选C.
4. [解析] 原式=
cos 10°cos 30°cos 50°cos 70°=cos 10°cos 50°cos 70°=
=cos 70°+cos 40°cos 70°=
cos 70°+(cos 110°+cos 30°)=cos 70°+cos 110°+=.
5. [解析] 方法一:由已知及和差化积公式cos α-cos β=-2sinsin,
sin α-sin β=2cossin,得-2sinsin=-①,
2cossin=②,
由①÷②得-tan==-,∴tan=.
方法二:由cos α-cos β=-,sin α-sin β=,得cos-cos=-,sin-sin=,故sinsin=,cossin=,故两式相除可得tan=.
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1.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)].
规律:(1)括号中前后两项的角分别为α+β和α-β;
(2)每个式子的右边分别是这两个角的同名函数.
记忆:积化和差得和差,余弦在后要相加;异名函数取正弦,正弦相乘取负号.
2.和差化积公式
(1)sin θ+sin φ=2sincos;
(2)sin θ-sin φ=2cossin;
(3)cos θ+cos φ=2coscos;
(4)cos θ-cos φ=-2sinsin.
规律:(1)余弦函数的和或差化为同名函数之积;
(2)正弦函数的和或差化为异名函数之积;
(3)等式左边为单角α和β,等式右边为与的形式;
(4)只有最后一组的符号为负,其余均为正.
记忆:正弦加正弦,正弦在前;正弦减正弦,余弦在前;余弦加余弦,余弦并肩;余弦减余弦,余弦不见负号显.
3.应用上述公式可实现三角函数式的积与和的相互转化.
【课本探源】北师大版必修第儿册第四章2.4.
【典型例题】
例1 已知角α,β满足cos α=,cos(α+β)cos β=,则cos(α+2β)的值为 ( )
A. B. C. D.
例2 已知α,β∈,cos2α-cos2β=,cos(α+β)=,则tan= .
【巩固演练】
1.sincos等于 ( )
A.- B.+
C.- D.+
2.函数f(x)=2sin·sin的最大值是 ( )
A. B. C.- D.1
3.[2025·郴州模拟] 已知α+β=,sin 2α+sin 2β=,则cos 2α+cos 2β= ( )
A.± B.
C.- D.
4.化简:sin 20°sin 40°sin 60°sin 80°= .
5.已知cos α-cos β=-,sin α-sin β=,则tan= .
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