高三数学第一轮复习4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
-16-
解析: (1)原式=sin(65°-x)·cos(x-20°)+cos(65°-x)cos
[90°-(x-20°)]=sin(65°-x)cos(x-20°)+cos(65°-x)sin(x-20°)=sin
[(65°-x)+(x-20°)]=sin 45°=√22.故选 B.
(2)∵sin α+cos α=13,
考点 2 三角函数公式的逆用及变用
例 2(1)sin(65°-x)cos(x-20°)+cos(65°-x)·cos(110°-x)的值为
()
A.√2
B.√22
C.12
(2)已知 sin α+cos α=13,则 sin2
π 4
-������
=(
D.√23 )
A.118
B.1178
C.89
D.√92
.
思考已知一个角或两个角的三角函数值,求另一角的三角函数关闭
值(1的)C一般(2)思-27路3299 是什么?
答案
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-23-
考点1
考点2
考点3
解析: (1)cos
������
+
������ 2
=cos
关于y轴对称.若sin α= 1 ,则cos(α-β)=
.
3
(1)A (2)-7
9
关闭
答案
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-11-
考点1
考点2
考点3
解析:(1)cos αsin
������ + π
6
+sin αsin
������-
π 3
=cos αsin
������ + π
(3)在△ABC 中,若 tan Atan B=tan A+tan B+1,则 cos C 的值为
()
(1)BA.-(√222)B (3)B B.√22
C.12
D.-12
思考三角函数公式除了直接应用外,还能怎样应用?
关闭
答案
第四章
考点1
考点2
考点3
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
αsin β=-
2√2 3
2
+
1 3
2=-79.
(方法二)由角 α 与角 β 的终边关于 y 轴对称可得 β=(2k+1)π-α,k
∈Z,则 cos(α-β)=cos[2α-(2k+1)π]=-cos 2α=2sin2α-1=2× 1 2-1=-7.
3
9
第四章
考点1
考点2
考点3
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
两边平方得 9sin2θ=cos2θ,即 9×1-co2s2������ = 1+c2os2������, 解得 cos 2θ=45.
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-8-
知识梳理 双基自测
12345
4.(2018 全国Ⅲ,理 4)若 sin α=13,则 cos 2α=( )
6
-sin αcos
������-
π 3
+π
2
=sin
������ + π
6
cos α-cos
������ + π
6
sin α
=sin ������ + π -������ =sinπ = 1,
6
62
故选 A.
(2)(方法一)因为角 α 与角 β 的终边关于 y 轴对称,根据三角函数
定义可得 sin β=sin α=13,cos β=-cos α,因此,cos(α-β)=cos αcos β+sin
第四章
考点1
考点2
考点3
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-19-
对点训练2(1)(2018全国Ⅱ,理15)已知sin α+cos β=1,cos α+sin
β=0,则sin(α+β)=
.
(2)化简:[2sin 50°+sin 10°(1+√3tan 10°)]·√2sin280°= .
关闭 关闭
解析 答案
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
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核心考点
-6-
知识梳理 双基自测
12345
3.若 tan θ=-13,则 cos 2θ=
A.-45
B.-15
( C.15
) D.45
关闭
D
答案
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-7-
知识梳理 双基自测
4.5 两角和与差的正弦、余弦
与正切公式
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-2-
知识梳理 双基自测
12
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
(1)sin(α±β)= sin αcos β±cos αsin β . (2)cos(α∓β)= cos αcos β±sin αsin β .
=
7.
5
(方法二)∵tan
������-
π 4
=
tan
������
-tan
π 4
1+tan
������·tan
π 4
=
tan ������-1 1+tan ������
=
16,
∴tan α=75,答案为75.
-14-
第四章
考点1
考点2
考点3
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
-15-
∴A+C=23π
,
������+������ 2
=
π3,tan������+2 ������
=
√3,
∴tan���2���+tan���2��� + √3tan���2���tan���2���
=tan
������ + ������
22
1-tan
������ 2
tan
������ 2
+ √3tan���2���tan���2���
=
√2
co s2������-si n2������ √22sin ������+√22cos ������
=cos
α-sin
α=-7.
5
(2)(方法一)tan α=tan
������-
π 4
+π
4
tan
=
1-tan
������ -π4
+tan
π 4
������ -π4
·tan
π 4
=116-+16×11
∴(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=19,
∴sin 2α=-89,
∴sin2
π 4
-������
=
1-cos π2-2������ 2
=1-si2n2������ = 1178.
第四章
考点1
考点2
考点3
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核心考点
-17-
(3)由 tan Atan B=tan A+tan B+1,可得1ta-tna���n���+������ttaann������������=-1,即 tan(A+B)=-1,
知识梳理
核心考点
-12-
解题心得三角函数公式对使公式有意义的任意角都成立.使用中 要注意观察角之间的和、差、倍、互补、互余等关系.
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核心考点
-13-
考点1
考点2
考点3
对点训练 1(1)已知 sin α=35,α∈
π 2
,π
,则√2scions2���������+��� π4
∴sin2α+cos2β+cos2α+sin2β+2sin αcos β+2sin βcos α=1+1+2sin(α+β)=1.∴sin(α+β)=-12.
(2)原式=
2sin
50°+sin
10°·cos10
°+√3sin10 cos10 °
°
·√2sin 80°
= 2sin 50°+2sin 10°·12cos10c°os+10√23°sin10 °
=
.
(2)若 tan
������-
π 4
= 16,则 tan α=
.
(1)-75 (2)75
关闭
答案
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
核心考点
考点1
考点2
考点3
解析:(1)∵sin α=3,α∈ π ,π ,
5
2
∴cos α=-45.
∴√2scions2���������+��� π4
第四章
4.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式
知识梳理
高考一轮复习---两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式
高考一轮复习---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⎪⎭⎫ ⎝⎛∈+≠+Z k k ,2,,ππβαβα 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⎪⎭⎫ ⎝⎛∈+≠+≠Z k k k ,且42ππαππα 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)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=2222cos ,sin b a ab a b ϕϕ三、考点解析考点一 三角函数公式的直接应用例、(1)已知sin α=35,α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,2,tan β=-12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211 B.211 C.112 D .-112(2)若sin ()π-α=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( ) A .-229 B .-429 C.229 D.429[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.跟踪训练1.已知sin α=13+cos α,且α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0π,则)4sin(2cos παα+的值为( ) A .-23 B.23 C .-13 D.132.已知sin α=45,且α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛23,2ππ,则sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+32πα的值为________. 考点二 三角函数公式的逆用与变形用例、(1)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.跟踪训练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 2.已知cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πα+sin α=435,则sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πα=________. 3.化简sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πα+sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πα-sin 2α的结果是________.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、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 ⎪⎭⎫ ⎝⎛--54,53,若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________.[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=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+ββα22a 等.考法(二) 三角公式中名的变换典例、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.跟踪训练1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα=( ) A.12 B.13 C.14 D.152.若sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πA =7210,A ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,4,则sin A 的值为( ) A.35 B.45 C.35或45 D.343.已知sin α=-45,α∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡ππ223,,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( ) A.613 B.136 C .-613 D .-136课后作业1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( )A .1 B.12 C.32 D .-122.若2sin x +cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-x 2π=1,则cos 2x =( ) A .-89 B .-79 C.79 D .-7253.若cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πα=-33,则cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-3πα+cos α=( ) A .-223 B .±223C .-1D .±1 4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=( ) A. 3 B.2 C.22 D.335.若α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,2,且3cos 2α=sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ4,则sin 2α的值为( ) A .-118 B.118 C .-1718 D.17186.已知sin 2α=13,则cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πα=( ) A .-13 B.13 C .-23 D.237.已知sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2πα=12,α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,2π,则cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-3πα的值为________. 8.已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________. 9.若tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πα=16,则tan α=________. 10.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________. 11.已知tan α=2.(1)求tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα的值; (2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.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.。
第24讲+两角和与差的正弦、余弦和正切公式(考点串讲课件)-2025年高考数学大一轮复习核心题型讲
π
4
, ∈
π
4
=
2cos ,即cos −
π π
,
4 2
,所以 −
π
= = ,则 =
4
π
,
2
π
4
∈ 0,
π
π
4
π
4
= cos
,
π
= 故 − = .
4
4
π
4
π
4
2 sin sin + cos cos =
2cos ቀ −
8.(2024·江苏南通·高三校考期中)在△ 中,若tan + tan + 2 =
2tantan,则tan2 =_________.
tan(+2)−tan
1+tan(+2)tan
=
2−(−3)
1+2×(−3)
=-1,tan α=tan(α+β-β)=
−1−(−3)
1+(−1)×(−3)
1
2
= .
【最新模拟练】
1. [2024河北石家庄模拟]已知tan(α+β),tan(α-β)是方程 x 2+4 x -3=0的
sin2
余弦
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
C(α-β)
正切
tan α-tan β
tan(α-β)=
1+tan αtan β
T(α-β)
2.二倍角的三角函数
三角
函数
正弦
二倍角
简写形式
2sin αcos α
sin 2α=____________
S2α
余弦 cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α
两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式(高三一轮复习)
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
2.若sinπ6-α=12,则cosπ3-2α=( A )
1 A.2
B.-12
3 C. 2
D.-
3 2
解析 因为sinπ6-α=12, 所以cos3π-2α=cos2π6-α =1-2sin2π6-α=1-2×122=12.
— 9—
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
3.sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=( A )
1 A.2
B.
3 2
C.-12
D.-
3 2
解析 sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=sin(72°-42°)=sin 30°=12.
— 10 —
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
— 11 —
3+ 3×
333=-223 3
3 =-
3 3.
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
— 21 —
命题点2 三角函数公式的逆用和变形应用
例2 (1)计算:4cos 10°-csoins 1100°°= - 3 .
(2)(2022·江苏盐城模拟)tan
9π+tan
29π+
3tan
π 9tan
命题点3 三角函数公式的灵活应用
考向1 角的变换
例3 已知cos52π-α=2cos(2π+α),且tan(α+β)=13,则tan β的值为( D )
A.-7
B.7
C.1
D.-1
解析
因为cos 52π-α =2cos(2π+α),所以sin
α=2cos
α,所以tan
α=
2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题4-5 三角恒等变换【含答案】
2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题4.5 三角恒等变换【考情分析】1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式。
2.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
3.能运用上述公式进行简单的恒等变换。
【重点知识梳理】知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式C (α-β) cos(α-β)=cos α cos β+sin α sin β C (α+β) cos(α+β)=cos α cos β-sin α sin β S (α-β) sin(α-β)=sin α cos β-cos α sin β S (α+β)sin(α+β)=sin αcos β+cos α sin β T (α-β)tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β;变形:tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β) T (α+β)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β)知识点二 二倍角公式S 2αsin 2α=2sin_αcos_α;变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2, 1-sin 2α=(sin α-cos α)2C 2αcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;变形:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2T 2αtan 2α=2tan α1-tan 2α【典型题分析】高频考点一 公式的直接应用【例1】 (2019·全国卷Ⅱ)已知α∈(0,π2),2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( ) A.15 B.55C.33D.255【答案】B【解析】由二倍角公式可知4sin αcos α=2cos 2α. ∵α∈(0,π2),∴cos α≠0,∴2sin α=cos α,∴tan α=12,∴sin α=55,故选B 。
高考数学一轮复习两角和与差的正弦、余弦和正切公式
(
)
A.M<N<P B.N<M<P
C.P<M<N D.P<N<M
答案:C
(2)[2023·河北石家庄模拟]已知sin α+cos β=1,cos α+sin
7
sin (α+β)=________.
18
4
解析:由于sin α+cos β=1,cos α+sin β= ,
3
16
故(sin α+cos β)2=1,(cos α+sin β)2= ,
5
6
6
100
11
D.-
100
答案:B
π
π
π
π
π
π
解析:因为cos ( +α)cos ( -α)=(cos cos α-sin ·sin α)·(cos cos α+sin sin
6
6
6
6
6
6
3
1
3
1
3
1
3
1
=( cos α- sin α)·( cos α+ sin α)= cos2α- sin2α= cos2α- (1-cos2α)
sin αcos β±cos αsin β
(1)sin (α±β)=________________.
(2)cos (α±β)=________________.
cos αcos β∓sinαsinβ
tan ±tan
1∓tantan (α±β)= Nhomakorabea_________.
(3)tan
2 + 2 sin(x+φ)
23
解析:(1+tan 1°)(1+tan 44°)=1+tan 1°+tan 44°+tan 1°tan 44°=1+tan 1°tan
高考一轮复习课件:和角,差角,倍半角公式
例4、活页例2、
(二)知值求角
例5、活页例3、
小结:本节课涉及给值求值、给角求值、给值求角的问题. 小结:本节课涉及给值求值、给角求值、给值求角的问题.着眼于
和差、倍角公式的正用、逆用、变形用,通过切割化弦、 和差、倍角公式的正用、逆用、变形用,通过切割化弦、 升降幂、转换为特殊角等技巧. 、升降幂、转换为特殊角等技巧.
2、辅助角公式 、
( a > 0, b > 0 )
2 2
a sin α ± b cos α = a + b sin (α ± ϕ )
b 其中tanϕ = a
3.倍角公式 倍角公式
cos 2α = cos α − sin α = 2 cos α − 1 2 = 1 − 2sin α
π
思维点拨:注意观察角与角之间的关系,
三.公式应用: 公式应用 求值: 和角.差角公式的应用 (一)求值: 1. 和角 差角公式的应用 例1 已知 cos π − α = 3 , sin 3π + β = 5 . 其中 π < α < 3π , 0 < β < π ,
求 sin (α + β )的值.
4 5
4
13
4
4
4
小结:本题是给值求值问题, 小结:本题是给值求值问题,解这类题时应认真
分析已知式子中的角与未知式子中的角的关系 .函数名称和式子结构的 函数名称和式子结构的 再决定如何利用以知条件,采用哪些公式 考虑角的整体运用 再决定如何利用以知条件 采用哪些公式,考虑角的整体运用.常用角的 采用哪些公式 考虑角的整体运用. 变换, 变换,如:
sin 2 α − cos2 α = − cos 2α + sin α cos α
超实用高考数学专题复习教学课件:4.5第1课时两角和与差的正弦余弦与正切公式
(1)两角和与差的正弦、余弦、正切公式中的角α,β是任意的.( × )
(2)公式 asin x+bcos x=√2 + 2 sin(x+φ)中 φ 的取值与 a,b 的值无关. ( × )
2
2
(3)cos θ=2cos 2 -1=1-2sin 2 .
3
θ= sin
2
√3
θ+ cos
2
π
θ=1,即√3sin(θ+ )=1,解得
6
π
θ+sin(θ+ )=sin
3
1
θ+ sin
2
π √3
sin(θ+ )= .故选
6
3
B.
(2)∵t=2sin 18°,
2cos2 27°-1
∴
4-2
=
cos54°
2sin18° 4-4sin2 18°
=
sin36°
π
cos(α-6)+sin
3
即 sin
2
√3
α+ cos
2
4√3
√3
α= 5 ,可得 2 cos
1
α+2sin
α+sin
4√3
π 4√3
α= ,∴√3sin(α+ )= ,即
5
6
5
4√3
α= 5 ,
π 4
sin(α+ )= .
6 5
考点3
角的变换与名的变换
(多考向探究)
考向1 三角公式中角的变换
【例 3】 (1)(2020 河北石家庄二模,文 7)在平面直角坐标系中,角
高考数学一轮复习第四章三角函数5两角和与差的正弦余弦与正切公式课件新人教A版2
sin110°sin20°
的值为( B )
cos2 155°-sin2 155°
1
1
√3
A.-2
B.2
C. 2
π
√14
2cos2 -1
(2)已知 θ∈ 0, ,且 sin θ-cos θ=- ,则 π =(
4
4
cos 4+
2
4
3
A.
B.
C.
3
3
4
例 2(1)
√3
D.- 2
D )
3
D.
2
(3)在△ABC 中,若 tan Atan B=tan A+tan B+1,则 cos C 的值为
) D
1
D.2
-5知识梳理
双基自测
1
2
3
4
5
3.(2020全国Ⅱ,理2)若α为第四象限角,则( D )
A.cos 2α>0
B.cos 2α<0
C.sin 2α>0
D.sin 2α<0
解析:∵α为第四象限角,∴sin α<0,cos α>0,
∴sin 2α=2sin αcos α<0.故选D.
-6知识梳理
1
定义可得 sin β=sin α=3,cos β=-cos α,因此,cos(α-β)=cos αcos β+ sin
αsin β=-
2√2
3
2
+
1 2 7
=-9.
3
(方法二)由角 α 与角 β 的终边关于 y 轴对称可得 β=(2k+1)π-α,k
∈Z,
则 cos(α-β)=cos[2α-(2k+1)π]=-cos
2024年高考数学一轮复习第4章第3讲:两角和与差的正弦余弦和正切公式(附答案解析)
第1页共24页2024年高考数学一轮复习第4章第3讲:两角和与差的正弦余弦和正切公式学生版考试要求 1.会推导两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用.知识梳理1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式(1)公式C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β;(2)公式C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;(3)公式S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β;(4)公式S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β;(5)公式T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β;(6)公式T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β.2.辅助角公式a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.知识拓展两角和与差的公式的常用变形:(1)sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β.(2)cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β.(3)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).tan αtan β=1-tan α+tan βtan (α+β)=tan α-tan βtan (α-β)-1.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)存在α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β.(√)(2)两角和与差的正切公式中的角α,β是任意角.(×)(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-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.(×)。
【步步高】高考数学一轮复习第四章三角函数、解三角形两角和与差的正弦、余弦和正切公式文
【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第四章三角函数、解三角形 4.5 两角和与差的正弦、余弦和正切公式文1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β(C(α-β))cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β(C(α+β))sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β(S(α-β))sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(S(α+β))tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β(T(α-β))tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T(α+β)) 2.二倍角公式sin 2α=2sin αcos α;cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β); (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2;(3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(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)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( √ )(5)两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的.( √ )1.化简cos 40°cos 25°1-sin 40°= .答案2解析 原式=cos 40°cos 25°1-cos 50°=cos 90°-50°cos 25°·2sin 25°=sin 50°22sin 50°= 2.2.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α= .答案 34解析 由sin α+cos αsin α-cos α=12,等式左边分子、分母同除cos α得,tan α+1tan α-1=12,解得tanα=-3,则tan 2α=2tan α1-tan 2α=34. 3.(2015·重庆改编)若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β= .答案 17解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan α+β-tan α1+tan α+βtan α=12-131+12×13=17.4.(教材改编)sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°= . 答案22解析 sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin 77°cos 58° =(-cos 77°)·(-sin 58°)+sin 77°cos 58° =sin 58°cos 77°+cos 58°sin 77° =sin(58°+77°)=sin 135°=22. 5.设α为锐角,若cos(α+π6)=45,则sin(2α+π12)的值为 .答案17250解析 ∵α为锐角,cos(α+π6)=45,∴α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3,∴sin(α+π6)=35,∴sin(2α+π3)=2sin(α+π6)cos(α+π6)=2425,∴cos(2α+π3)=2cos 2(α+π6)-1=725,∴sin(2α+π12)=sin(2α+π3-π4)=22[sin(2α+π3)-cos(2α+π3)]=17250.题型一 三角函数公式的基本应用例1 (1)已知sin α=35,α∈(π2,π),则cos 2α2sin α+π4= .(2)设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是 . 答案 (1)-75 (2) 3解析 (1)cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=cos 2α-sin 2α2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin α+22cos α=cos α-sin α,∵sin α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos α=-45.∴原式=-75.(2)∵sin 2α=2sin αcos α=-sin α, ∴cos α=-12,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∴sin α=32,tan α=-3, ∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=-231--32= 3.思维升华 (1)使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征.(2)使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.(1)若α∈(π2,π),tan(α+π4)=17,则sin α= .(2)已知cos(x -π6)=-33,则cos x +cos(x -π3)的值是 .答案 (1)35(2)-1解析 (1)∵tan(α+π4)=tan α+11-tan α=17,∴tan α=-34=sin αcos α,∴cos α=-43sin α.又∵sin 2α+cos 2α=1, ∴sin 2α=925.又∵α∈(π2,π),∴sin α=35.(2)cos x +cos(x -π3)=cos x +12cos x +32sin x=32cos x +32sin x =3(32cos x +12sin x ) =3cos(x -π6)=-1.题型二 三角函数公式的灵活应用例2 (1)sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )·cos(110°-x )的值为 . (2)求值:cos 15°+sin 15°cos 15°-sin 15°= .答案 (1)22(2) 3 解析 (1)原式=sin(65°-x )·cos(x -20°)+cos(65°-x )cos[90°-(x -20°)]=sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )sin(x -20°)=sin[(65°-x )+(x -20°)] =sin 45°=22. (2)原式=1+tan 15°1-tan 15°=tan 45°+tan 15°1-tan 45°tan 15°=tan(45°+15°)= 3.思维升华 运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力.(1)在斜三角形ABC 中,sin A =-2cosB ·cosC ,且tan B ·tan C =1-2,则角A 的值为 .(2)函数f (x )=2sin 2(π4+x )-3cos 2x 的最大值为 .答案 (1)π4(2)3解析 (1)由题意知:sin A =-2cos B ·cos C =sin(B +C )=sin B ·cos C +cos B ·sin C ,在等式-2cos B ·cos C =sin B ·cos C +cos B ·sin C 两边同除以cos B ·cos C 得tan B +tan C =-2,又tan(B +C )=tan B +tan C 1-tan B tan C =-1=-tan A ,所以A =π4.(2)f (x )=1-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π4+x -3cos 2x =sin 2x -3cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1,可得f (x )的最大值是3. 题型三 角的变换问题例3 (1)设α、β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,则cos β= . (2)已知cos(α-π6)+sin α=453,则sin(α+7π6)的值是 .答案 (1)2525 (2)-45解析 (1)依题意得sin α=1-cos 2α=255, cos(α+β)=±1-sin2α+β=±45.又α,β均为锐角,所以0<α<α+β<π,cos α>cos(α+β). 因为45>55>-45,所以cos(α+β)=-45.于是cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α =-45×55+35×255=2525.(2)∵cos(α-π6)+sin α=453,∴32cos α+32sin α=453, 3(12cos α+32sin α)=453, 3sin(π6+α)=453,∴sin (π6+α)=45,∴sin(α+7π6)=-sin(π6+α)=-45.思维升华 (1)解决三角函数的求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.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,然后应用诱导公式把“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.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2= .答案539解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2,∵0<α<π2,∴π4<π4+α<3π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=223.又-π2<β<0,则π4<π4-β2<π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63. 故cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=13×33+223×63=539.5.三角函数求值忽视角的范围致误典例 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,则cos(α+β)的值为 .(2)已知在△ABC 中,sin(A +B )=23,cos B =-34,则cos A = .易错分析 (1)角α2-β,α-β2的范围没有确定准确,导致开方时符号错误.(2)对三角形中角的范围挖掘不够,忽视隐含条件,B 为钝角. 解析 (1)∵0<β<π2<α<π,∴-π4<α2-β<π2,π4<α-β2<π,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β= 1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α2-β=53,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α-β2=459,∴cosα+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=⎝ ⎛⎭⎪⎫-19×53+459×23=7527,∴cos(α+β)=2cos2α+β2-1=2×49×5729-1=-239729.(2)在△ABC 中,∵cos B =-34,∴π2<B <π,sin B =1-cos 2B =74. ∵π2<B <A +B <π,sin(A +B )=23, ∴cos(A +B )=-1-sin2A +B =-53, ∴cos A =cos[(A +B )-B ]=cos(A +B )cos B +sin(A +B )sin B =⎝ ⎛⎭⎪⎫-53×⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+23×74=35+2712. 答案 (1)-239729 (2)35+2712温馨提醒 在解决三角函数式的求值问题时,要注意题目中角的范围的限制,特别是进行开方运算时一定要注意所求三角函数值的符号.另外,对题目隐含条件的挖掘也是容易忽视的问题,解题时要加强对审题深度的要求与训练,以防出错.[方法与技巧]1.巧用公式变形:和差角公式变形:tan x ±tan y =tan(x ±y )·(1∓tan x ·tan y );倍角公式变形:降幂公式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2, 配方变形:1±sin α=⎝⎛⎭⎪⎫sin α2±co s α22, 1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2.2.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.[失误与防范]1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1”的各种变通.2.在三角函数求值时,一定不要忽视题中给出的或隐含的角的范围.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.cos 85°+sin 25°cos 30°cos 25°= . 答案 12解析 原式=sin 5°+32sin 25°cos 25°=sin 30°-25°+32sin 25°cos 25°=12cos 25°cos 25°=12. 2.若θ∈[π4,π2],sin 2θ=378,则sin θ= . 答案 34解析 由sin 2θ=378和sin 2θ+cos 2θ=1得(sin θ+cos θ)2=378+1=(3+74)2, 又θ∈[π4,π2],∴sin θ+cos θ=3+74. 同理,sin θ-cos θ=3-74,∴sin θ=34. 3.若tan θ=3,则sin 2θ1+cos 2θ= . 答案3 解析 sin 2θ1+cos 2θ=2sin θcos θ1+2cos 2θ-1=tan θ= 3. 4.已知cos α=-55,tan β=13,π<α<32π,0<β<π2,则α-β的值为 . 答案 54π 解析 因为π<α<32π,cos α=-55,所以sin α=-255,tan α=2,又tan β=13,所以tan(α-β)=2-131+23=1,由π<α<32π,-π2<-β<0得π2<α-β<32π,所以α-β=54π. 5.已知tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,那么tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4= . 答案 322解析 因为α+π4+β-π4=α+β, 所以α+π4=(α+β)-⎝⎛⎭⎪⎫β-π4, 所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤α+β-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4 =tan α+β-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π41+tan α+βtan ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=322. 6.sin 250°1+sin 10°= .答案 12 解析 sin 250°1+sin 10°=1-cos 100°21+sin 10°=1-cos 90°+10°21+sin 10°=1+sin 10°21+sin 10°=12. 7.已知α、β均为锐角,且cos(α+β)=sin(α-β),则tan α= . 答案 1解析 根据已知条件:cos αcos β-sin αsin β=sin αcos β-cos αsin β,cos β(cos α-sin α)+sin β(cos α-sin α)=0,即(cos β+sin β)(cos α-sin α)=0.又α、β为锐角,则sin β+cos β>0,∴c os α-sin α=0,∴tan α=1.8.若tan θ=12,θ∈(0,π4),则sin(2θ+π4)= . 答案 7210解析 因为sin 2θ=2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=2tan θtan 2θ+1=45, 又由θ∈(0,π4),得2θ∈(0,π2), 所以cos 2θ=1-sin 22θ=35, 所以sin(2θ+π4) =sin 2θcos π4+cos 2θsin π4=45×22+35×22=7210. 9.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值;(2)求tan α-1tan α的值. 解 (1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32, ∴sin 2α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3 =12. (2)∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,π, 又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32. ∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=2 3. 10.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. (2)因为π2<α<π,π2<β<π, 所以-π<-β<-π2,故-π2<α-β<π2.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. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知tan(α+π4)=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin 2αcos α-π4= . 答案 -255解析 由tan(α+π4)=tan α+11-tan α=12, 得tan α=-13. 又-π2<α<0, 所以sin α=-1010. 故2sin 2α+sin 2αcos α-π4=2sin αsin α+cos α22sin α+cos α=22sin α =-255. 12.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin 2α-sin αcos α-2cos 2α=0,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α= . 答案 8-5311解析 ∵sin 2α-sin αcos α-2cos 2α=0,cos α≠0,∴tan 2α-tan α-2=0.∴tan α=2或tan α=-1, ∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴tan α=2,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=tan π3-tan α1+tan π3tan α =3-21+23 =3-223-123-123+1 =8-5312-1=8-5311. 13.已知cos 4α-sin 4α=23,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3= . 答案 2-156解析 ∵cos 4α-sin 4α=(sin 2α+cos 2α)(cos 2α-sin 2α)=cos 2α=23, 又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2, ∴2α∈(0,π),∴sin 2α=1-cos 22α=53, ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=12cos 2α-32sin 2α =12×23-32×53=2-156. 14.设f (x )=1+cos 2x 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x +sin x +a 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值为2+3,则常数a = . 答案 ± 3解析 f (x )=1+2cos 2x -12cos x +sin x +a 2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4 =cos x +sin x +a 2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+a 2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4 =(2+a 2)sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.依题意有2+a 2=2+3,∴a =± 3. 15.已知函数f (x )=1-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8 ·⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8-cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π12,求函数f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8的值域. 解 (1)函数f (x )=1-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8[sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8-cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8] =1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2 =2cos 2x ,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)由(1)可知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4. 由于x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π12, 所以2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,5π12, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1, 则f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π8∈[-1,2], 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8的值域为[-1,2].。
