两角和与差的正切

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两角和与差的正切公式。

两角和与差的正切公式。

两角和与差的正切公式。

两角和与差的正切公式如下:
1.两角和公式:
tan(A + B) = (tan A + tan B) / (1 - tan A * tan B)
2.两角差公式:
tan(A - B) = (tan A - tan B) / (1 + tan A * tan B)
这些公式可以用来计算两个角的和或差的正切值。

它们在三角函数的计算中很有用,尤其是在解决三角函数方程或证明三角函数恒等式时。

拓展:
这些公式可以通过三角恒等式的推导得到,可以帮助我们更好地理解三角函数之间的关系。

除了正切函数之外,正弦、余弦等三角函数也有类似的两角和与差的公式。

掌握这些公式可以帮助我们更好地理解三角函数的性质和用途。

两角和与差的正弦、余弦、正切(一)

两角和与差的正弦、余弦、正切(一)

一、知识概述(一)、两角和与差的余弦公式在直角坐标系内作出角α、β、-β,得到单位圆内的两条弦长相等,然后运用平面内两点间的距离公式,推导出两角和的余弦公式.cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ在上式中用-β代替β即得到差角的余弦公式.cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(二)、两角和与差的正弦公式和诱导公式,可推出两角和的正弦公式:运用Cα+βsin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ用-β代替β可得差角的正弦公式:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(三)、两角和与差的正切公式,Cα+β及商数关系可得到两角和的正切公式.运用Sα+β同理在上式中用-β代替β,可得.二、重难点知识归纳及讲解(一)、对于正、余弦、正切的和(差)角公式,不仅要会“正用”,而且还要会“逆用”、“变用”。

例1、cos82.5°cos52.5°+cos7.5°cos37.5°=________.分析:此题考查和(差)角的正、余弦公式的逆用,注意82.5°与7.5°,52.5°与37.5°是互余关系.解法一:解法二:例2、(1+tan21°)(1+tan22°)(1+tan23°)(1+tan24°) =________.分析:此题考查和角的正切公式的变形用法,注意到21°+24°=45°,22°+23°=45°.解:同理可得(1+tan22°) (1+tan23°)=2∴(1+tan21°) (1+tan22°) (1+tan23°) (1+tan24°)=4.(二)、和(差)角公式在求值、化简、证明中的应用.例3、已知,α,β均为锐角,求cosβ的值.分析:注意已知角与要求的角的关系β =(α+β)-α故cosβ=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα.因此要求出sinα、cosα以及sin(α+β).解:∵tan α =4,α为锐角.又∵,α、β均为锐角.例4、化简.分析:注意观察角之间的联系。

两角和与差的正弦、余弦和正切公式

两角和与差的正弦、余弦和正切公式

第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin(α±β)=sin_αcos_β±cos_αsin_β; (2)cos(α±β)=cos_αcos_β∓sin_αsin_β; (3)tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.有关公式的变形和逆用 (1)公式T (α±β)的变形:①tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan_αtan_β); ②tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan_αtan_β). (2)公式C 2α的变形: ①sin 2α=12(1-cos 2α); ②cos 2α=12(1+cos 2α). (3)公式的逆用:①1±sin 2α=(sin α±cos α)2; ②sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4. 4.辅助角公式a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a .1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( ) (2)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小不确定.( ) (3)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tanαtan β),且对任意角α,β都成立.( )(4)公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)中φ的取值与a ,b 的值无关.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A .-32 B.32 C .-12D.12D [sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.]3.若tan θ=-13,则cos 2θ=( ) A .-45 B .-15 C.15D.45D [∵cos 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ.又∵tan θ=-13,∴cos 2θ=1-191+19=45.]4.(2017·云南二次统一检测)函数 f (x )=3sin x +cos x 的最小值为________.-2 [函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的最小值是-2.]5.若锐角α,β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β=________.π3 [由(1+3tan α)(1+3tan β)=4, 可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3.又α+β∈(0,π),∴α+β=π3.](1)化简:sin 2α-2cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________. 【导学号:51062114】 (2)化简:2cos 4x -2cos 2x +122tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x .(1)22cos α [原式=2sin αcos α-2cos 2α22(sin α-cos α)=22cos α.](2)原式=-2sin 2x cos 2x +122sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x=12(1-sin 22x )2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =12cos 22x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =12cos 2x .[规律方法] 1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则(1)一看“角”,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使用公式.(2)二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,最常见的是“切化弦”.(3)三看“结构特征”,分析结构特征,找到变形的方向.2.三角函数式化简的方法弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂或升幂.[变式训练1] (2017·浙江镇海中学测试卷一)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin 2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=( ) A .-255 B .-3510 C .-31010D.255A [2sin 2α+sin 2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)=22sin α,由tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=12,得tanα=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-π4=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-tan π41+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4tan π4=-13,即3sin α=-cos α, 又sin 2α+cos 2α=1,所以sin α=±1010, 而-π2<α<0,所以sin α=-1010, 故2sin 2α+sin 2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-255.]☞角度1 给角求值(1)2cos 10°-sin 20°sin 70°=( )A.12 B.32 C. 3D. 2(2)sin 50°(1+3tan 10°)=________. (1)C(2)1[(1)原式=2cos (30°-20°)-sin 20°sin 70°=2(cos 30°·cos 20°+sin 30°·sin 20°)-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3. (2)sin 50°(1+3tan 10°) =sin 50°⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3·sin 10°cos 10° =sin 50°×cos 10°+3sin 10°cos 10°=sin 50°×2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°+32sin 10°cos 10°=2sin 50°·cos 50°cos 10°=sin 100°cos 10°=cos 10°cos 10°=1.]☞角度2 给值求值(1)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,则sin 2α=( )A.725 B.15 C .-15D .-725(2)(2017·浙江金华十校联考)已知α为锐角,且7sin α=2cos 2α,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=( )A.1+358B.1+538C.1-358D.1-538(1)D (2)A [(1)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35, ∴sin 2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-1=2×925-1=-725.(2)由7sin α=2cos 2α得7sin α=2(1-2sin 2α),即4sin 2α+7sin α-2=0,∴sin α=-2(舍去)或sin α=14.∵α为锐角,∴cos α=154,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=14×12+154×32=1+358,故选A.] ☞角度3 给值求角已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于( )A.5π12B.π3C.π4D.π6C [∵α,β均为锐角,∴-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010,∴cos(α-β)=31010. 又sin α=55,∴cos α=255, ∴sin β=sin [α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =55×31010-255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=22. ∴β=π4.][规律方法] 1.“给角求值”中一般所给出的角都是非特殊角,应仔细观察非特殊角与特殊角之间的关系,结合公式将非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数求解.2.“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.3.“给值求角”:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,最后确定角.已知函数f (x )=sin 2x -sin2⎝ ⎭⎪⎫x -6,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值和最小值.[解] (1)由已知,有f (x )=1-cos 2x 2-1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π32=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x +32sin 2x -12cos 2x=34sin 2x -14cos 2x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.6分 (2)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,-π6上是减函数, 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上是增函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-14,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=34, 所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12.14分[规律方法] 1.进行三角恒等变换要抓住:变角、变函数名称、变结构,尤其是角之间的关系;注意公式的逆用和变形使用.2.把形如y =a sin x +b cos x 化为y =a 2+b 2sin(x +φ),可进一步研究函数的周期、单调性、最值与对称性.[变式训练2] (1)(2016·山东高考)函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )的最小正周期是( )A.π2 B .π C.3π2D .2π(2)(2014·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x 的最大值为________.【导学号:51062115】(1)B (2)1 [(1)法一:∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =4⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x -12sin x=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴T =2π2=π.法二:∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =3sin x cos x +3cos 2x -3sin 2x -sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴T =2π2=π.故选B.(2)f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x =sin x cos φ+cos x sin φ-2sin φcos x =sin x cos φ-cos x sin φ=sin(x -φ). ∴f (x )max =1.][思想与方法]三角恒等变换的三种变换角度(1)变角:设法沟通所求角与已知角之间的关系.常用的拆角、拼角方法是:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α-β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β.(2)变名:尽可能减少函数名称,其方法是“弦切互化”,“升幂与降幂”“1”的代换等.(3)变式:对式子变形要尽可能有理化、整式化、降低次数等. [易错与防范]1.三角函数是定义域到值域的多对一的映射,时刻关注角的范围是防止增解的有效措施.求角的某一三角函数值时,应选择在该范围内是单调函数,若已知正切函数值,则选正切函数;否则,若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好.2.计算形如y =sin(ωx +φ),x ∈[a ,b ]形式的函数最值时,不要将ωx +φ的范围和x 的范围混淆.课时分层训练(十九)两角和与差的正弦、余弦和正切公式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.已知sin 2α=23,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( )A.16 B.13 C.12D.23A [因为cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π42 =1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π22=1-sin 2α2=1-232=16,故选A.] 2.cos 85°+sin 25°cos 30°cos 25°等于( )A .-32 B.22 C.12D .1C [原式=sin 5°+32sin 25°cos 25°=sin (30°-25°)+32sin 25°cos 25°=12cos 25°cos 25°=12.]3.(2017·杭州二次质检)函数f (x )=3sin x 2cos x 2+4cos 2x2(x ∈R )的最大值等于( )A .5 B.92 C.52D .2B [由题意知f (x )=32sin x +4×1+cos x 2=32sin x +2cos x +2≤94+4+2=92,故选B.] 4.(2017·浙江模拟训练卷(三))若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,sin 2θ=378,则sin θ=( ) 【导学号:51062116】A.35 B.45 C.74D.34D [由θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,得sin θ≥cos θ>0,则sin θ+cos θ=1+sin 2θ=9+67+716=3+74,sin θ-cos θ=1-sin 2θ=9-67+716=3-74,两式相加得sin θ=34.]5.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc .若cos α=17,⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α sin βcos α cos β=3314,0<β<α<π2,则β等于( )A.π12B.π6C.π4D.π3D [依题意有sin αcos β-cos αsin β=sin(α-β)=3314,又0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,故cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1314, 而cos α=17,∴sin α=437, 于是sin β=sin [α-(α-β)] =sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =437×1314-17×3314=32.故β=π3.] 二、填空题6.sin 250°1+sin 10°________. 12 [sin 250°1+sin 10°=1-cos 100°2(1+sin 10°) =1-cos (90°+10°)2(1+sin 10°)=1+sin 10°2(1+sin 10°)=12.]7.(2017·浙江模拟训练卷(四))已知函数f (x )=4cos 2x +(sin x +3cos x )2,则函数f (x )的最小正周期为________,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,函数f (x )的值域为________.【导学号:51062117】π [4+3,4+23] [f (x )=7cos 2x +sin 2x +23sin x cos x =1+3(1+cos 2x )+3sin 2x =4+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,故函数f (x )的最小正周期为π.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,∴2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6,∴12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1,∴4+3≤f (x )≤4+23,故函数f (x )的值域为[4+3,4+23].] 8.化简2+2cos 8+21-sin 8=________. -2sin 4 [2+2cos 8+21-sin 8 =2(1+cos 8)+21-2sin 4cos 4 =2×2cos 24+2(sin 4-cos 4)2 =-2cos 4+2(cos 4-sin 4)=-2sin 4.] 三、解答题9.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求cos β的值.[解] (1)因为sin α2+cos α2=62,两边同时平方,得sin α=12.又π2<α<π,所以cos α=-32.6分(2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π<-β<-π2,故-π2<α-β<π2.10分 又sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45.cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =-32×45+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-43+310.14分10.已知函数f (x )=1-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4cos x .(1)求函数f (x )的定义域;(2)设α是第四象限的角,且tan α=-43,求f (α)的值. 【导学号:51062118】 [解] (1)要使f (x )有意义,则需cos x ≠0,∴f (x )的定义域是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π2,k ∈Z.6分(2)f (x )=1-2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin 2x -22cos 2x cos x=1+cos 2x -sin 2x cos x =2cos 2x -2sin x cos x cos x=2(cos x -sin x ).10分由tan α=-43,得sin α=-43cos α. 又sin 2α+cos 2α=1,且α是第四象限角, ∴cos 2α=925,则cos α=35,sin α=-45. 故f (α)=2(cos α-sin α)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫35+45=145.14分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.若cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-22,则cos α+sin α的值为( ) A .-72 B .-12 C.12D.72C [∵cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-2(sin α+cos α)=-22,∴sin α+cos α=12.]2.(2017·浙江名校(柯桥中学)交流卷三)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α的值是________;cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3的值是________. 13 79 [sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=13;cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-2π3=1-2· cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=79.]3.已知函数f (x )=2sin x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数f (x )的值域. 【导学号:51062119】 [解] (1)f (x )=2sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x =3×1-cos 2x 2+12sin 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+32.所以函数f (x )的最小正周期为T =π.3分 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z , 解得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z .8分(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1,12分 f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1+32.故f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1+32.15分。

两角和与差的正弦余弦正切公式

两角和与差的正弦余弦正切公式

两角和与差的正弦余弦正切公式两角和的公式可以表示为:sin(A + B) = sinA * cosB + cosA * sinBcos(A + B) = cosA * cosB - sinA * sinBtan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanA * tanB)两角差的公式可以表示为:sin(A - B) = sinA * cosB - cosA * sinBcos(A - B) = cosA * cosB + sinA * sinBtan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanA * tanB)这些公式可以通过三角函数的定义及相关几何知识进行推导。

我们以sin(A + B)的公式为例进行推导。

设点P(x, y)在单位圆上,与x轴正半轴的夹角为A + B。

则点P的坐标为(x, y) = (cos(A + B), sin(A + B))。

根据三角函数的定义可知:x = cos(A + B)y = sin(A + B)在单位圆上再取点Q(x', y'),与x轴正半轴的夹角为A,点Q的坐标为(x', y') = (cosA, sinA)。

同理再取点R(x'', y''),与x轴正半轴的夹角为B,点R的坐标为(x'', y'') = (cosB, sinB)。

由于圆上任意两点间的距离为1,因此PQ与PR的长度均为1,可以分别表示为:PQ = sqrt((x - x')^2 + (y - y')^2)PR = sqrt((x - x'')^2 + (y - y'')^2)同时利用勾股定理可知:PQ^2 = (x - x')^2 + (y - y')^2 = (cos(A + B) - cosA)^2 + (sin(A + B) - sinA)^2PR^2 = (x - x'')^2 + (y - y'')^2 = (cos(A + B) - cosB)^2 + (sin(A + B) - sinB)^2将上述两个式子相加得:PQ^2 + PR^2 = (cos(A + B) - cosA)^2 + (sin(A + B) - sinA)^2 + (cos(A + B) - cosB)^2 + (sin(A + B) - sinB)^2展开计算可得:PQ^2 + PR^2 = 2 + 2 * (cos(A + B) * cosA + sin(A + B) * sinA - cos(A + B) * cosB - sin(A + B) * sinB)利用三角函数的和角公式可进一步化简:PQ^2 + PR^2 = 2 + 2 * (cosA * cos(A + B) + sinA * sin(A + B) - cosB * cos(A + B) - sinB * sin(A + B))= 2 + 2 * (cosA * cos(A + B) - sinA * sin(A + B) + cosB * cos(A + B) - sinB * sin(A + B))利用余弦函数的差角公式可进一步化简:PQ^2 + PR^2 = 2 + 2 * (cos(A + B - A) + cos(A + B + A) - cos(B - A) - cos(B + A))= 2 + 2 * (cosA + cos(B + A) - cos(B - A) - cosA)= 2 + 2 * (cosA + cosB * cosA - sinB * sinA - cosB * cosA + sinB * sinA)= 2 + 2 * cosA因此,PQ^2 + PR^2 = 2 + 2 * cosA。

两角和与差的正切

两角和与差的正切
学习目标
XUE XI MU BIAO
1.能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式. 2.能利用两角和与差的正切公式进行化简、求值、证明. 3.熟悉两角和与差的正切公式的常见变形,并能灵活应用.

知识梳理

题型探究

随堂演练

课时对点练
1
PART ONE
知识梳理
知识点 两角和与差的正切公式
=1t-antaαn-αβ-+βttaannαα=1-12+12×31 31=1.
∵tan α=13>0,tan β=-17<0, ∴α∈0,π2,β∈π2,π,∴α-β∈(-π,0).
又∵tan(α-β)=12>0, ∴α-β∈-π,-π2,2α-β=α+(α-β)∈(-π,0). 而 tan(2α-β)=1,∴2α-β=-34π.
例3
(1)已知 tan α=2,证明:sin2α+sin αcos α=65-
1+tan 3-
1-tan
5π 12 5π. 12
证明 因为tan α=2,
所以左边=sins2iαn+2α+sincoαsc2oαs α=tanta2nα2+α+tan1 α=44+ +21=65.
右边=65-
1+tan 3-
tan(α-β)=1t+antaαn-αt·atannββ=1+13-13×--22=7.
(2)角α+β的值.
解 又
0<∵α<taπ2n,(απ2+<ββ<)=π,1t-antaαn+αt·atannββ=1-13+13×--22=-1,
∴π2<α+β<32π,
∴α+β=34π.
三、两角和与差的正切公式的综合应用

两角和与差的正弦余弦正切公式

两角和与差的正弦余弦正切公式

两角和与差的正弦余弦正切公式首先,让我们从两角和的正弦公式开始推导。

假设有两个角A和B,那么它们的和角可以表示为A+B。

根据三角函数的定义,正弦函数的定义式为:sin(x) = 对边 / 斜边我们可以将角A和B的对边和斜边代入这个公式中,得到:sin(A + B) = (sin(A) * 斜边A + sin(B) * 斜边B) / 总斜边这个公式告诉我们,两个角的正弦之和等于各自正弦的乘积与对应斜边的和再除以总斜边。

另外,如果我们将斜边A和斜边B相等,那么这个公式可以进一步简化为:sin(A + B) = 2 * sin((A + B) / 2) * cos((A - B) / 2)接下来,让我们推导两角和的余弦公式。

余弦函数的定义式为:cos(x) = 临边 / 斜边同样地,根据这个定义式,我们可以得出两角和的余弦公式:cos(A + B) = (cos(A) * 斜边A + cos(B) * 斜边B) / 总斜边这个公式告诉我们,两个角的余弦之和等于各自余弦的乘积与对应斜边的和再除以总斜边。

同样地,如果我们将斜边A和斜边B相等,那么这个公式可以进一步简化为:cos(A + B) = 2 * cos((A + B) / 2) * cos((A - B) / 2)最后,让我们推导两角和的正切公式。

正切函数的定义式为:tan(x) = 对边 / 临边我们可以将角A和B的对边和临边代入这个公式中,得到:tan(A + B) = (tan(A) + tan(B)) / (1 - tan(A) * tan(B))这个公式告诉我们,两个角的正切之和等于各自正切的和再除以1减去各自正切的乘积。

总结一下,两角和与差的正弦、余弦、正切公式如下:sin(A + B) = sin(A) * cos(B) + cos(A) * sin(B)cos(A + B) = cos(A) * cos(B) - sin(A) * sin(B)tan(A + B) = (tan(A) + tan(B)) / (1 - tan(A) * tan(B))这些公式在解决三角函数运算、证明恒等式和简化复杂的三角函数表达式等方面都非常有用。

两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式

两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式

两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式一、基础知识1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. C (α±β):cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β⎝⎛⎭⎫α,β,α±β≠π2+k π,k ∈Z .两角和与差的正弦、余弦、正切公式的结构特征和符号特点及关系:C (α±β)同名相乘,符号反;S (α±β)异名相乘,符号同;T (α±β)分子同,分母反.2.二倍角公式 S 2α:sin 2α=2sin αcos α.C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z . 二倍角是相对的,例如,α2是α4的二倍角,3α是3α2的二倍角.二、常用结论(1)降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(2)升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α. (3)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (4)辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.考点一 三角函数公式的直接应用[典例] (1)已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan β=-12,则tan(α-β)的值为( )A .-211B.211C.112D .-112(2)(2019·呼和浩特调研)若sin ()π-α=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( )A .-229B .-429C.229D.429[解析] (1)因为sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-45,所以tan α=sin αcos α=-34.所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.(2)因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-1-sin 2α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎫-223=-429.[答案] (1)A (2)B[解题技法] 应用三角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用. (3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. [题组训练]1.已知sin α=13+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( ) A .-23B.23C .-13D.13解析:选A 因为sin α=13+cos α,所以sin α-cos α=13,所以cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4=cos 2α-sin 2αsin αcos π4+cos αsin π4=(cos α-sin α)(cos α+sin α)22(sin α+cos α)=-1322=-23.2.已知sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值为________. 解析:因为sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. 因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=-24+7350. 答案:-24+7350考点二 三角函数公式的逆用与变形用[典例] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.(2)计算:tan 25°+tan 35°+3tan 25°tan 35°=________. [解析] (1)∵sin α+cos β=1,① cos α+sin β=0,②∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1, ∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.(2)原式=tan(25°+35°)(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°·tan 35°=3(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°tan 35°= 3. [答案] (1)-12 (2)3[解题技法]两角和、差及倍角公式的逆用和变形用的技巧(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)公式的一些常用变形:sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β; cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β; 1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22; sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α.[提醒](1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)tan αtan β,tan α+tan β(或tan α-tan β),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题.(3)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32, 3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.[题组训练]1.设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b解析:选D 由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°)=22sin 56°-22cos 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2为增函数,所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b .2.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=________. 解析:由cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435, 可得32cos α+12sin α+sin α=435, 即32sin α+32cos α=435,∴3sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=435,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. 答案:453.化简sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________. 解析:原式=1-cos ⎝⎛⎭⎫2α-π32+1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π32-sin 2α=1-12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3-sin 2α =1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12. 答案:12考点三 角的变换与名的变换考法(一) 三角公式中角的变换[典例] (2018·浙江高考改编)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45.若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________. [解析] 由角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45, 得sin α=-45,cos α=-35.由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213.由β=(α+β)-α,得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α, 所以cos β=-5665或cos β=1665.[答案] -5665或1665[解题技法]1.三角公式求值中变角的解题思路(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式;(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝⎛⎭⎫α+β2-⎝⎛⎭⎫α2+β等. 考法(二) 三角公式中名的变换[典例] (2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值; (2)求tan(α-β)的值.[解] (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α .因为sin 2α+cos 2α=1, 所以cos 2α=925,所以cos 2α=2cos 2α-1=-725. (2)因为α,β 为锐角,所以α+β∈(0,π). 又因为cos(α+β)=-55,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,所以tan(α+β)=-2. 因为tan α=43,所以 tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247. 所以tan(α-β)=tan [2α-(α+β)] =tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[解题技法] 三角函数名的变换技巧明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.[题组训练]1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=( ) A.12 B.13C.14D.15解析:选C 由tan θ+1tan θ=4,得sin θcos θ+cos θsin θ=4,即sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,∴sin θcos θ=14,∴cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π22=1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14. 2.(2018·济南一模)若sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=7210,A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin A 的值为( ) A.35 B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,∴A +π4∈⎝⎛⎭⎫π2,5π4, ∴cos ⎝⎛⎭⎫A +π4=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫A +π4=-210, ∴sin A =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫A +π4-π4 =sin ⎝⎛⎭⎫A +π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫A +π4sin π4=45. 3.已知sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( ) A.613 B.136C .-613D .-136解析:选A ∵sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π, ∴cos α=35.又∵sin (α+β)cos β=2,∴sin(α+β)=2cos [(α+β)-α].展开并整理,得65cos(α+β)=135sin(α+β),∴tan(α+β)=613.[课时跟踪检测]A 级1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B.12C.32D .-12解析:选B sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°·cos 15°+(-cos 45°)sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12.2.若2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,则cos 2x =( ) A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,所以3sin x =1,所以sin x =13,所以cos 2x =1-2sin 2x =79.3.(2018·山西名校联考)若cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-33,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=( ) A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-1. 4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=( ) A.3 B.2 C.22D.33解析:选D ∵tan 30°=tan(18°+12°)=tan 18°+tan 12°1-tan 18°tan 12°=33,∴tan 18°+tan 12°=33(1-tan 18°tan 12°),∴原式=33. 5.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C 由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,可得3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22,所以1+2sin αcos α=118,故sin 2α=-1718.6.已知sin 2α=13,则cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .-13B.13C .-23D.23解析:选D cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α-π22=12+12sin 2α=12+12×13=23. 7.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=12,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3的值为________. 解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=12cos α+32sin α=-12. 答案:-128.(2019·湘东五校联考)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________.解析:因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cosαsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.答案:59.(2017·江苏高考)若tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=16,则tan α=________. 解析:tan α=tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4=tan ⎝⎛⎭⎫α-π4+tan π41-tan ⎝⎛⎭⎫α-π4tan π4=16+11-16=75.答案:7510.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________.解析:sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1.答案:-1 11.已知tan α=2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎫α+π4的值; (2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值. 解:(1)tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=2+11-2=-3. (2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1 =2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-(2cos 2α-1)-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α=2tan αtan 2α+tan α-2=2×222+2-2=1.12.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.解:(1)∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴-π2<α-β<π2. 又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010. (2)由(1)可得,cos(α-β)=31010.∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×31010+35×⎝⎛⎭⎫-1010=91050. B 级1.(2019·广东五校联考)若tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan 2θ=________. 解析:∵tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),∴cos θsin θ=4cos θ, 又∵|θ|<π2,∴sin θ=14, ∴0<θ<π2,cos θ=154,tan θ=sin θcos θ=115, 从而tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=157. 答案:157 2.(2018·江西新建二中期中)已知A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,则cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=________. 解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35, 所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π, 所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,cos ⎝⎛⎭⎫B +π3=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫B +π3=-45, 可得cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=cos ⎣⎡⎦⎤(A +B )-⎝⎛⎭⎫B +π3=-2425×⎝⎛⎭⎫-45+725×35=117125. 答案:1171253.(2019·石家庄质检)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π12,x ∈R. (1)求f ⎝⎛⎭⎫-π4的值; (2)若cos θ =45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3的值. 解:(1)f ⎝⎛⎭⎫-π4=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+π12=sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-12. (2)f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π3+π12=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π4=22(sin 2θ-cos 2θ). 因为cos θ=45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin θ=35,所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725, 所以f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×⎝⎛⎭⎫2425-725=17250.。

两角和与差的余弦、正弦、正切公式

两角和与差的余弦、正弦、正切公式
由β=α- ,得cosβ=cos =cosαcos +sinαsin
= × + × = = .∵0<β< ,所以β= .
变式3.(1)已知tanα=2,tanβ=3,且α,β都是锐角,求α+β;
(2)已知α,β均为锐角,sinα= ,cosβ= ,求α-β.
解析:(1)tan = = =-1.
∵α,β都是锐角,∴0<α+β<π,由上式知α+β= .
课堂练习:
练习1:cos(450+300)=
练习2:cos200cos700-sin200sin700=
练习3: 练习4:
1.下列式子中,正确的个数为()
①sin =sinα-sinβ;②cos =cosα-cosβ;
③sin =sinαcosβ-cosαsinβ;④cos =cosαcosβ+sinαsinβ.
解析:(1)原式=sin 14°cos 16°+cos 14°sin 16°=sin =sin 30°= .
(2)原式=sinxcos +cosxsin +2sinxcos -2cosxsin - cos cosx- sin sinx=3sinxcos -cosxsin - cos cosx- sin sinx= sinx- cosx
=- × + × =- ,故得-sin =- ,即sin = .
变式2.化简求值:
(1)sin 75°;(2)sin 15°;
(3)若α,β均为锐角,sinα= ,sin(α+β)= ,求cosβ.
解析:(1)原式=sin =sin 45°cos 30°+cos 45°sin 30°= × + × = .
课题
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
1.注意到 ,由公式C(α+β).,可以推出:
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