高中数学必修四 第三章三角恒等变换 3.1.3三角恒等变换的应用
1-tan2
π 12
2tan1π2
=-2×
1 tanπ6
=
-2
3 3
=-2 3.
题型一 题型二 题型三 题型四
反思解决此类题目时,应善于观察三角函数式的特点,变形后正
用或逆用公式来解决.本题中,若要求出
cos
π 5
,
cos
2π 5
,
cos
π 8
,
tan
π 12
的值,则会使问题复杂化.
题型一 题型二 题型三 题型四
4
4
8
8
错因分析:上述错解在运用二倍角公式从里到外去掉根号时,没 有顾及角的范围而选择正、负号,只是机械地套用公式.
题型一 题型二 题型三 题型四
正解:因为
3π<α<4π,所以
3π 2
<
������ 2
<
2π,
3π 4
<
������ 4
<
π,
3π 8
<
������ 8
<
π 2
,
则cos
������ 2
【例 2】 已知 sin
π 4
-������
=
5 13
,
0
<
������
<
π 4
,
求
cos2������ cos π4+������
的值.
分析:注意角的关系
π 4
+
������
+
π 4
-������
=
π 2
,
注意诱导公式的应用cos 2x=sin
π 2
+
2������
, 利用倍角公式解题.
题型一 题型二 题型三 题型四
1-cos������ sin������
=
1- 1-2sin2
2sin
������ 2
cos
������ 2 ������ 2
=
2si
n2
������ 2
2sin
������ 2
cos
������ 2
=
tan
������ 2,
∴tan
������ 2
=
sin������ 1+cos������
=
1s-cino���s���������.
cos 2α=cos2α-sin2α
=2cos2α-1=1-2sin2α
tan
2α=
2������������������ α 1-������������ ������2������
简记 S2α C2α
T2α
归纳总结对倍角公式的理解:
倍角公式不仅限于 2α 是 α 的二倍形式,而且其他如 4α 是 2α 的
题型一 题型二 题型三 题型四
解析:(1)由题意知 cos
������-
π 6
= 45,
∴sin
2������-
π 3
= 2sin
������-
π 6
cos
������-
π 6
=
24 25
,
cos
2������-
π 3
=
7 25
,
tan
2������-
π 3
= 274.
(2)∵sin
π 4
+
������
3sin10° cos10°
2sin20°cos20°
cos10°+
3sin10°
2
1 2
cos10°+
3 2
sin10°
=
=
2 2
sin40°
2 2
sin40°
2 2sin40° = sin40° = 2 2.
(2)原式
=
2sin cos
2cos2������-1 π4π4--������������ ·cos2
sin
������ 2
-cos
������ 2
2
;
1+cos
α=2cos2
������ 2
;
1 − cos α=2sin2 ���2���.
降幂公式:cos2α=
1+cos2������ 2
;
sin2������
=
1-co2s2������.
典型例题
题型一 题型二 题型三 题型四
题型一 利用二倍角公式求值
【变式训练 1】 求下列各式的值:
(1)sin
π 12
cos
π 12
;
(2)1-2sin2750°;
(3) sin110°− cos130°.
解:(1)原式
=
2sin1π2cos1π2 2
=
sinπ6 2
=
14.
(2)原式=cos(2×750°)=cos 1 500°
=cos(4×360°+60°)=cos 60°= 12.
=
2sinπ5cosπ5cos25π 2sinπ5
=
sin25πcos25π 2sinπ5
=
sin
4π 5
4sin
π 5
=
sin
π 5
4sin
π 5
=
1.
4
(2)原式
=
1-2cos2π8 2
=
−
2cos2π8-1 2
=−
1 2
cos
π 4
=
−
42.
(3)原式
=
tan21π2-1 tan1π2
=
−2
×
解:原式
=
sin π2+2������ cos π4+������
=
2sin
π4+������ cos cos π4+������
π4+������
=2sin
π 4
+
������
.
∵sin
π 4
-������
= cos
π 4
+
������
=
5 13
,
且0<x<
π4,
∴
π 4
+
������
∈
π 4
,
π 2
题型三 化简与证明
【例 3】
化简:(1)
cos10°(1+ 3tan10°) cos70° 1+cos40°
;
(2) 2tan
2cos2������-1 π4-������ sin2 π4+������
.
分析:先把切化弦,再结合三角函数公式求解.
题型一 题型二 题型三 题型四
解:(1)原式
=
cos10° 1+
>
0,
cos
������ 4
<
0,
cos
������ 8
>
0.所以原式 =2源自 2 +4cos2
������ 2
=
2-
2
+
2cos
������ 2
������
������
������
������
= 2- 4cos2 4 = 2 + 2cos 4 = 4cos2 8 = 2cos 8.
题型一 题型二 题型三 题型四
反思利用二倍角公式化简 1 ± cos������时,由于 1+cos
α=2cos2
������ 2
,
1
−
cos
α=2sin2
������ 2
,
则
1 + cos������ =
2
cos
������ 2
,
1-cos������ =
2
sin
������ 2
,
因此要根据
������ 2
所在象限确定sin
������ 2
高中数学必修四
第三章 三角恒等变换 3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
教学目标
1.会推导二倍角的正弦、余弦、正切公式. 2.灵活应用二倍角的正弦、余弦、正切公式解决有关的求值、 化简、证明等问题.
知识梳理
二倍角的正弦、余弦、正切公式如下表
三角函数 正弦 余弦
正切
公式
sin 2α=2sin αcos α
=
sin2������ cos������
=
2sin
α.
答案:2sin α
(2)证明: ∵
sin������ 1+cos������
=
2sin���2���cos���2��� 1+2cos2���2���-1
=
2sin���2���cos���2��� 2cos2���2���
=
tan
���2���,
, sin
π 4
+
������
=
1-cos2
π 4
+
������
原式=2×
12 13
=
2143.
=
12 13
,
∴
题型一 题型二 题型三 题型四
反思已知某角的三角函数值求值,要认真观察已知角与所求的和 或差是特殊角或二倍角等,用诱导公式变形后,利用有关公式求值.
题型一 题型二 题型三 题型四
【变式训练 2】 (1)已知 sin
������-
π 6
=
3 5
高中数学必修4(人教B版)第三章三角恒等变换3.1知识点总结含同步练习题及答案
tan 60∘ − tan 15∘ 1 + tan 60∘ ⋅ tan 15∘ = tan(60∘ − 15∘ ) = tan 45∘ = 1.
（2）根据tan α + tan β = tan(α + β)(1 − tan α tan β) ，则有 原式 = tan 120 ∘ (1 − tan 55∘ tan 65∘ ) − √3 tan 55∘ tan 65∘
π )，向左平移 m 个单位后，得到的函数为 3 π π π y = 2 sin (x + + m)，若所得到的图像关于 y 轴对称，则 + m = + kπ, k ∈ Z ，所以 3 3 2 π π m = + kπ ，k ∈ Z．取 k = 0 时，m = ． 6 6
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和差角公式 辅助角公式
三、知识讲解
1.和差角公式 描述： 两角差的余弦公式 对于任意角α，β 有cos(α − β) = cos α cos β + sin α sin β，称为差角的余弦公式，简记C(α−β) ． 两角和的余弦公式 对于任意角α，β 有cos(α + β) = cos α cos β − sin α sin β，称为和角的余弦公式，简记C(α＋β) ． 两角和的正弦公式 对于任意角α，β 有sin(α + β) = sin α cos β + cos α sin β，称为和角的正弦公式，简记S (α＋β) ． 两角差的正弦公式 对于任意角α，β 有sin(α − β) = sin α cos β − cos α sin β，称为差角的正弦公式，简记S (α−β) ． 两角和的正切公式 对于任意角α，β 有tan(α + β) = 两角差的正切公式 对于任意角α，β 有tan(α − β) =
人教版高中数学必修四教材用书第三章 三角恒等变换 3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式 Word版含答案
．二倍角的正弦、余弦、正切公式[提出问题]问题：在公式(α＋β)，(α＋β)和(α＋β)中，若α＝β，公式还成立吗？提示：成立．问题：在上述公式中，若α＝β，你能得到什么结论？提示：α＝α－α，α＝αα，α＝α－α).[导入新知]二倍角公式[化解疑难]细解“倍角公式”()要注意公式运用的前提是所含各三角函数有意义．()倍角公式中的“倍角”是相对的，对于两个角的比值等于的情况都成立，如α是α的倍，α是的倍．这里蕴含着换元思想．这就是说，“倍”是相对而言的，是描述两个数量之间的关系的．()注意倍角公式的灵活运用，要会正用、逆用、变形用．[例]()；()－°；()°－°)；()°)－°)；() ° ° °.[解]()原式＝＝＝.()原式＝(×°)＝°＝(×°＋°)＝°＝.()原式＝(×°)＝°＝(°－°)＝－°＝－.()原式＝°－() ° ° °)＝°－(()) °)) ° °)＝° °－)＝° °)＝.()原式＝°· °· °· ° °)＝°· °· ° °)＝°· ° °)＝° °)＝.[类题通法]化简求值的四个方向三角函数的化简有四个方向，即分别从“角”“函数名”“幂”“形”着手分析，消除差异．[活学活用]化简：()θ)－θ)；().答案：() θ()[例] ()已知＝，≤()已知α∈，且α＝，求α.[解] ()∵≤α<，∴≤α＋<.∵>，∴<α＋<.∴＝－＝－＝－.∴α＝α＋＝α＋α＋＝×－×＝－，α＝－＝－＝－×＝.∴＝α－α＝×＝－.()∵α＝－＝－，＝－＝－＝－，∴原方程可化为－α＋＝－α＋，解得＝或＝－.。
【高中数学】必修4 专题3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式(解析版)
第三章三角恒等变换3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式一、选择题1．已知sinα–cosα=43，则sin2α=A．–79B．–29C．29D．79【答案】A【解析】将sinα–cosα=43的两边进行平方，得sin2α–2sinαcosα+cos2α=169，即sin2α=–79．2．（cos15°–cos75°）（sin75°+sin15°）=A．12B2C．32D．1【答案】C【解析】因为sin75°=sin（90°–15°）=cos15°，cos75°=cos（90°–15°）=sin15°，所以（cos15°–cos75°）（sin75°+sin15°）=（cos15°–sin15°）（cos15°+sin15°）=cos215°–sin215°=cos30°3C．3．cos2π182的值为A．1 B．1 2C．22D．24【答案】D【解析】2π1cos 82-=π1cos1422+-=1πcos 24⋅D ．4．已知2θ是第四象限角，且cos 2θsin θ的值为A ．BC ．D【答案】D 【解析】∵2θ是第四象限角，且cos 2θsin 2θ=因此，sin θ=2sin2θcos 2θ=2×（×（）， ∵x ≤–1，∴sin θ．故选D ． 5．已知cos （π4θ+）•cos （π4θ-）θ∈（3π4，π），则sin θ+cos θ的值是 A．2 B ．–2C．2D．2【答案】C 【解析】ππcos cos 44θθ⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=ππsin cos 44θθ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1πsin 222θ⎛⎫- ⎪⎝⎭=1cos22θ=，∴cos22θ=．∵3ππ4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，∴3π22π2θ⎛⎫∈⎪⎝⎭，，∴1sin22θ=-． ∴211(sin cos )1sin2122θθθ+=+=-=，∵3ππ4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，∴sin θ+cos θ<0．∴sin cos 2θθ+=-．故选C ．6．已知θA ．sin 4θB ．cos4θ C ．–sin 4θD ．cos 4θ-【答案】A【解析】根据θ为第三象限角，得到θ∈（2k π+π，2k π+3π2）， 则2θ∈（k π+π2，k π+3π4），4θ∈（π2k +π4，π2k +3π8），所以cos 2θ<0，sin 4θ>0， 则原式4θ|=sin 4θ．故选A ． 7．已知α∈（π2，π），sin α=5tan2α等于A ．–43 B ．–47 C ．–34D ．–35【答案】A 【解析】∵α∈（π2，π），sin αcos α==，∴tan α=–12，∴tan2α=22tan 1tan αα-=212211()2⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭--=–43．故选A ．8．函数y =8sin x cos x cos2x 的周期为T ，最大值为A ，则 A ．T =π，A =4 B ．π42T A ==，C ．T =π，A =2D ．π22T A ==，【答案】D【解析】由于函数y =8sin x cos x cos2x =4sin2x •cos2x =2sin4x 的周期为T ，∴T =2π4=π2，且函数的最大值为A =2，故选D ．9．函数f （x ）=2cos x +cos2x （x ∈R ）的最小值是A ．–3B ．–32 C ．–1 D ．12【答案】B【解析】∵函数f （x ）=2cos x +cos2x =2cos x +2cos 2x –1=221cos 2x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭–32，故当cos x =–12时，函数f （x ）有最小值等于–32，故选B ． 10．2tan151tan 165︒-︒的值是A BC ．6D 【答案】C【解析】∵15°+165°=180°，∴2tan151tan 165︒-︒=2tan151tan 15︒-︒=12⋅tan30°．故选C ． 11．已知tan a =3，则cos （2α+π2）= A ．–35 B ．35 C ．–35D ．35【答案】C【解析】由tan a =3，得cos （2α+π2）=–sin2α=–222sin cos sin cos αααα+=22tan 1tan αα-+=63195-=-+．故选C ．12．已知cos （π–α）α∈（0，π），则sin2α=A ．–1B ．2-C ．2D ．1【答案】A【解析】由cos（π–α）=2，得–cos2α=，则cos2α=-，∴α∈（0，π），∴sinα2 =，则sin2α=2sinαcosα=2⎛⎝⎭=–1．故选A．13．已知sin（π12+α）sin（π3–2α）=A．4B．34CD．–34【答案】B【解析】sin（π12+α），则sin（π3–2α）=cos（2α+π6）=1–2sin2（π12+α）=1–2×2=34．故选B．14．若5πsinπ132αα⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭，，，则tan2α的值为A．120119B．120119-C．119120D．119120-【答案】B【解析】∵5πsinπ132αα⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭，，，∴cosα=–1213，∴tanα=sincosαα=–512，则tan2α=22tan1tanαα-=2521251()12⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭--=–120119，故选B．15．已知α为第四象限角，sinα+cosα=3，则cos2α=A ．B ．C D 【答案】D【解析】∵α为第四象限角，sin α+cos α1+2sin αcos α=13，即2sin αcos α=–23，∴sin α–cos α==∴cos2α=cos 2α–sin 2α=–（sin α+cos α）×（sin α–cos α）=–3×（–3）=3，故选D ． 二、填空题16．若sin （π8α-）=3，则cos （π24α-）=_____________． 【答案】59【解析】cos （π24α-）=cos[2（π8α-）]=1–22πsin 8α⎛⎫- ⎪⎝⎭=1–2×259=．故答案为：59． 17．若ππ3sin 225αα-<<=，，则πsin 26α⎛⎫+= ⎪⎝⎭_____________．【解析】∵ππ3sin 225αα-<<=，，∴cos α=45， ∴sin2α=2sin αcos α=2×45×324525=，cos2α=1–2sin 2α=1–2×972525=，∴πsin 26α⎛⎫+⎪⎝⎭=sin2αcos π6+cos2αsin π24625=725×12=．18．设cos2θsin 4θ+cos 4θ的值是_____________．【答案】7 8【解析】由于cos2θ=2，则cos4θ+sin4θ=（sin2θ+cos2θ）2–2sin2θcos2θ=1–12sin22θ=1–12（1–cos22θ）=1–12（1–34）=78，故答案为：78．19．函数y=1–2cos2x的最小正周期是_____________．【答案】π【解析】∵y=1–2cos2x=1–（1+cos2x）=–cos2x．∴T=2π2=π．故答案为：π．20．若cosα–sinα=14，则sin2α=_____________．【答案】15 16【解析】∵cosα–sinα=14，∴（cosα–sinα）2=116，可得1–sin2α=116，∴sin2α=1516．故答案为：1516．21．函数y=sinαcosα–cos2α的最小正周期为_____________．【答案】π【解析】∵y=sinαcosα–cos2α=111sin2cos2222αα--=π12242α⎛⎫--⎪⎝⎭，∴三角函数的最小正周期是T=2π2=π，故答案为：π．三、解答题22．在△ABC中，cos（π4+A）=513，求cos2A的值．【解析】在△ABC中，cos（π4+A）=513，∴sin（A+π4）=1213．∴cos2A=sin（π2+2A）=2sin（A+π4）cos（A+π4）=2×513×1213=120169．23．求值：cos 2π7+cos4π7+cos6π7．【解析】原式=π2π4π6πsin cos cos cos7777πsin7⎛⎫++⎪⎝⎭=π2ππ4ππ6πsin cos sin cos sin cos 777777πsin7++=13ππ15π3π17π5πsin sin sin sin sin sin 277277277πsin 7⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=–12． 24．已知a 为第二象限角，cos a =–45，求sin2a ． 【解析】∵a 为第二象限角，cos a =–45，∴sin a=35，则sin2a =2sin a cos a =2×35×（–45）=–2425．25．求函数y =2cos 2x 的单调增区间．【解析】函数y =2cos 2x =cos2x +1， 令2k π–π≤2x ≤2k π，解得k π–π2≤x ≤k π，k ∈Z ， 故函数的增区间为[k π–π2，k π]，k ∈Z ． 26．已知111cos sin αα-=，求sin2α的值． 【解析】∵111cos sin αα-==sin cos cos sin αααα-， ∴sin α–cos α=sin αcos α，两边平方可得1–2sin αcos α=（sin αcos α）2． 即1–sin2α=21sin 24α，2sin 24sin 240αα+-=，解得sin2α–2，或sin2α=––2（舍去）．。
高中数学 第三章 三角恒等变换 3-1-3二倍角的正弦、余弦、正切公式 新人教A版必修4
π 2
(k∈Z)，且
α≠kπ＋4π(k≠Z)．当α＝kπ＋π2时，求tan2α应使用诱导公式．请
读者自己寻求tan2α＝2tanα的条件．
3．使用二倍角公式应注意的问题
(1)对“二倍角”应该有广义上的理解，不仅局限于2α是α
的2倍．只要公式中等号左边的角是右边角的2倍，就可以使用
二倍角公式，如3α与
自 (1)2sinαcosα S2α 我 (2)cos2α－sin2α 2cos2α－1 1－2sin2α C2α
校
2tanα
对 (3)1－tan2α T2α
思考探究 上述公式如何推导得到？ 提示 在两角和的正弦、余弦、正切公式中，令β＝α即可 得到．
名师点拨 1.对“倍角”的理解 (1)本节所说的“倍角”专指“二倍角”，遇到“三倍 角”等名词时，“三”字不能省略． (2)“倍”是描述两个数量关系的，2α是α的二倍，4α是2α 的二倍，α2是α4的二倍，这里蕴含着换元思想．
变式训练2 求下列各式的值：(1)cos215°－sin215°； (2)cos1π2cos152π；(3)sin150°＋cos530°.
解
(1)原式＝cos(2×15°)＝cos30°＝
3 2.
(2)原式＝cos1π2sin1π2＝12sin6π＝14.
(3)原式＝coss5in05°＋0°co3ss5i0n°50°
第三章 三角恒等变换
§3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
3．1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
课前预习目标
课堂互动探究
课前预习目标
梳理知识 夯实基础
学习目标 1.理解并掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式． 2．正确运用二倍角的正弦、余弦、正切公式进行化简、 求值、证明.
高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦余弦正切公式课件新人教A版必修
2
sin
2
2
cos2 sin2
=2
2=
cos
=右边.
1 2cos sin 1 sin
22
所以 tan( π - )= cos . 4 2 1 sin
题型四 易错辨析 [例 4] 化简: 1 sin - 1 sin (θ∈(0,π)).
错解:原式= sin2 cos2 +2sin cos - sin2 cos2 2sin cos
2
= 1 (cos 2Acos 2B-sin 2Asin 2B+cos 2Acos 2B+sin 2Asin 2B) 2
=cos 2Acos 2B=右边,所以等式成立.
(2)cos2θ(1-tan2θ)=cos 2θ.
证明:(2)法一 左边=cos2θ(1- sin2 ) cos2
=cos2θ-sin2θ=cos 2θ=右边. 法二 右边=cos 2θ=cos2θ-sin2θ =cos2θ(1- sin2 )=cos2θ(1-tan2θ)=左边.
1 tan2 π
解:原式= 12 =-2·
12 =-2×
1
tan π
2 tan π
tan π
12
12
6
= 2 =-2 3 . 3 3
题型二 利用二倍角公式给值求值
[例 2] 已知 sin( π -x)= 5 ,0<x< π ,求 cos2x 的值.
4 13
4
cos
π 4
x
解:因为 0<x< π ,所以 π -x∈(0, π ).
cos 2
名师点津
对二倍角公式的理解 (1)要注意公式运用的前提是所含各三角函数有意义.
2019版高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦余弦正切公式学案新人教A版必修4
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式1.能利用两角和与差的正、余弦公式推导出两角和与差的正切公式.(重点)2.能利用两角和与差的正切公式进行化简、求值、证明.(难点)3.熟悉两角和与差的正切公式的常见变形，并能灵活应用.(易错点)[基础·初探]教材整理 二倍角的正弦、余弦、正切公式 阅读教材P 132～P 133例5以上内容，完成下列问题. 1.二倍角的正弦、余弦、正切公式2.3.正弦的二倍角公式的变形(1)sin αcos α＝12sin 2α，cos α＝sin 2α2sin α.(2)1±sin 2α＝(sin α±cos α)2.1.判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.( ) (2)存在角α，使得sin 2α＝2sin α成立.( ) (3)对于任意的角α，cos 2α＝2cos α都不成立.( )【解析】 (1)×.二倍角的正弦、余弦公式对任意角都是适用的，而二倍角的正切公式，要求α≠π2＋k π(k ∈Z )且α≠±π4＋k π(k ∈Z )，故此说法错误.(2)√.当α＝k π(k ∈Z )时，sin 2α＝2sin α. (3)×.当cos α＝1－32时，cos 2α＝2cos α.【答案】 (1)× (2)√ (3)×2.已知cos α＝13，则cos 2α等于________.【解析】 由cos α＝13，得cos 2α＝2cos 2α－1＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1＝－79.【答案】 －79[小组合作型]利用二倍角公式化简三角函数式化简求值.(1)cos 4 α2－sin 4 α2；(2)sin π24·cos π24·cos π12；(3)1－2sin 2750°；(4)tan 150°＋1－3tan 2150°2tan 150°.【精彩点拨】 灵活运用倍角公式转化为特殊角或产生相消项，然后求得.【自主解答】 (1)cos 4 α2－sin 4 α2＝⎝⎛⎭⎪⎫cos 2 α2－sin 2 α2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2 α2＋sin 2 α2＝cos α.(2)原式＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin π24cos π24·cos π12＝12sin π12·cos π12＝14⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin π12·cos π12＝14sin π6＝18.∴原式＝18.(3)原式＝cos(2×750°)＝cos 1 500° ＝cos(4×360°＋60°)＝cos 60°＝12.∴原式＝12.(4)原式＝2tan 2150°＋1－3tan 2150°2tan 150°＝1－tan 2150°2tan 150°＝1tan 2×150°＝1tan 300°＝1tan360°－60°＝－1tan 60°＝－33.∴原式＝－33.二倍角公式的灵活运用：(1)公式的逆用：逆用公式，这种在原有基础上的变通是创新意识的体现.主要形式有： 2sin αcos α＝sin 2α，sin αcos α＝12sin 2α，cos α＝sin 2α2sin α，cos 2 α－sin 2α＝cos 2α，2tan α1－tan 2α＝tan 2α. (2)公式的变形：公式间有着密切的联系，这就要求思考时要融会贯通，有目的地活用公式.主要形式有：1±sin 2α＝sin 2α＋cos 2α±2sin αcos α＝(sin α±cos α)2，1＋cos 2α＝2cos 2α，cos 2 α＝1＋cos 2α2，sin 2α＝1－cos 2α2.[再练一题] 1.求下列各式的值： (1)sin π12cos π12；(2)2tan 150°1－tan 2150°；(3)1sin 10°－3cos 10°； (4)cos 20°cos 40°cos 80°.【解】 (1)原式＝2sin π12cos π122＝sinπ62＝14.(2)原式＝tan(2×150°)＝tan 300°＝tan(360°－60°) ＝－tan 60°＝－ 3.(3)原式＝cos 10°－3sin 10°sin 10°cos 10°＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°－32sin 10°sin 10°cos 10°＝－2sin 10°cos 10°＝4s in 20°sin 20°＝4.(4)原式＝2sin 20°·cos 20°·cos 40°·cos 80°2sin 20°＝2sin 40°·cos 40°·cos 80°4sin 20°＝2sin 80°·cos 80°8sin 20°＝sin 160°8sin 20°＝18.利用二倍角公式解决求值问题(1)已知sin α＝3cos α，那么tan 2α的值为( ) A.2 B.－2 C.34D.－34(2)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α＝13，则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－2α的值等于( ) A.79 B.13 C.－79D.－13(3)已知cos α＝－34，sin β＝23，α是第三象限角，β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π. ①求sin 2α的值；②求cos(2α＋β)的值.【精彩点拨】 (1)可先求tan α，再求tan 2α；(2)可利用23π－2α＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α及π3－α＝π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α求值； (3)可先求sin 2α，cos 2α，cos β，再利用两角和的余弦公式求cos(2α＋β). 【自主解答】 (1)因为sin α＝3cos α， 所以tan α＝3，所以tan 2α＝2tan α1－tan 2 α＝2×31－32＝－34. (2)因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α＝13，所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3－2α＝2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α－1＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1＝－79.【答案】 (1)D (2)C(3)①因为α是第三象限角，cos α＝－34，所以sin α＝－1－cos 2α＝－74， 所以sin 2α＝2sin αcos α＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－74×⎝ ⎛⎭⎪⎫－34＝378. ②因为β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，sin β＝23， 所以cos β＝－1－sin 2β＝－53， cos 2α＝2cos 2α－1＝2×916－1＝18， 所以cos(2α＋β)＝cos 2αcos β－sin 2αsin β＝18×⎝ ⎛⎭⎪⎫－53－378×23＝－5＋6724.直接应用二倍角公式求值的三种类型(1)sin α(或cos α)――→同角三角函数的关系cos α(或sin α)――→二倍角公式sin 2α(或cos 2α).(2)sin α(或cos α)――→二倍角公式cos 2α＝1－2sin 2 α(或2cos 2α－1). (3)sin α(或cos α)――→同角三角函数的关系⎩⎨⎧cos α或sin α，tan α――→二倍角公式tan 2α.[再练一题] 2.(1)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，sinα＝55，则sin 2α＝______，cos 2α＝________，tan 2α＝________.(2)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝16，且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，求tan 4α的值. 【导学号：70512043】【解析】 (1)因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，sin α＝55，所以cos α＝－255，所以sin 2α＝2sin αcos α＝2×55×⎝ ⎛⎭⎪⎫－255＝－45，cos 2α＝1－2sin 2α＝1－2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552＝35，tan 2α＝sin 2αcos 2α＝－43.【答案】 －45 35 －43(2)因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α， 则已知条件可化为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝16，即12sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝16， 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋2α＝13，所以cos 2α＝13.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，所以2α∈(π，2π)，从而sin 2α＝－1－cos 22α＝－223，所以tan 2α＝sin 2αcos 2α＝－22，故tan 4α＝2tan 2α1－tan 22α＝－421－－222＝427.利用二倍角公式证明求证：(1)cos 2(A ＋B )－sin 2(A －B )＝cos 2A cos 2B ； (2)cos 2θ(1－tan 2θ)＝cos 2θ.【精彩点拨】 (1)可考虑从左向右证的思路：先把左边降幂扩角，再用余弦的和、差角公式转化为右边形式.(2)证法一：从左向右：切化弦降幂扩角化为右边形式； 证法二：从右向左：利用余弦二倍角公式升幂后向左边形式转化. 【自主解答】 (1)左边＝1＋A ＋2B2－1－A －2B2＝cos2A ＋2B ＋cos 2A －2B2＝12(cos 2A cos 2B －sin 2A sin 2B ＋cos 2A cos 2B ＋sin 2A sin 2B ) ＝cos 2A cos 2B ＝右边， ∴等式成立.(2)法一：左边＝cos 2θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－sin 2θcos 2θ ＝cos 2θ－sin 2θ＝cos 2θ＝右边. 法二：右边＝cos 2θ＝cos 2θ－sin 2θ＝cos 2θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－sin 2θcos 2θ＝cos 2θ(1－tan 2θ)＝左边.证明问题的原则及一般步骤：观察式子两端的结构形式，一般是从复杂到简单，如果两端都比较复杂，就将两端都化简，即采用“两头凑”的思想.证明的一般步骤是：先观察，找出角、函数名称、式子结构等方面的差异，然后本着“复角化单角”、“异名化同名”、“变量集中”等原则，设法消除差异，达到证明的目的.[再练一题]3.证明：1＋sin 2α2cos 2α＋sin 2α＝12tan α＋12. 【导学号：00680072】 【证明】 左边＝sin 2α＋cos 2α＋2sin αcos α2cos 2α＋2sin αcos α＝α＋cos α22cos α α＋cos α＝sin α＋cos α2cos α＝12tan α＋12＝右边.所以1＋sin 2α2cos 2α＋sin 2α ＝12tan α＋12成立. [探究共研型]倍角公式的灵活运用探究1 请利用倍角公式化简：2＋2＋2cos α(2π<α<3π). 【提示】 ∵2π<α<3π， ∴π<α2<3π2，π2<α4<3π4，∴2＋2＋2cos α＝2＋4cos2α2＝2－2cos α2＝4sin2α4＝2sin α4. 探究2 如何求函数f (x )＝2cos 2x －1－23·sin x cos x (x ∈R )的最小正周期？ 【提示】 求函数f (x )的最小正周期，可由f (x )＝(2cos 2x －1)－3×(2sin x cos x )＝cos 2x －3sin 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－2x ，知其最小正周期为π.求函数f (x )＝53cos 2x ＋3sin 2x －4sin x cos x ，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，7π24的最小值，并求其单调减区间.【精彩点拨】 化简f x 的解析式→f x ＝A ωx ＋φ＋B→ωx ＋φ的范围→求最小值，单调减区间【自主解答】 f (x )＝53·1＋cos 2x 2＋3·1－cos 2x2－2sin 2x＝33＋23cos 2x －2sin 2x ＝33＋4⎝⎛⎭⎪⎫32cos 2x －12sin 2x＝33＋4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3cos 2x －cos π3sin 2x ＝33＋4sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3－2x ＝33－4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3.∵π4≤x ≤7π24，∴π6≤2x －π3≤π4， ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，22，∴当2x －π3＝π4，即x ＝7π24时，f (x )取最小值为33－2 2.∵y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，7π24上单调递增，∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，7π24上单调递减.本题考查二倍角公式，辅助角公式及三角函数的性质.解决这类问题经常是先利用公式将函数表达式化成形如y ＝Aωx ＋φ的形式，再利用函数图象解决问题.[再练一题]4.求函数y ＝sin 4x ＋23sin x cos x －cos 4x 的最小正周期和最小值，并写出该函数在[0，π]上的单调递减区间.【解】 y ＝sin 4x ＋23sin x cos x －cos 4x ＝(sin 2x ＋cos 2x )(sin 2x －cos 2x )＋23sin x cos x ＝－cos 2x ＋3sin 2x ＝2⎝⎛⎭⎪⎫32sin 2x －12cos 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6，所以T ＝2π2＝π，y min ＝－2.由2k π＋π2≤2x －π6≤2k π＋3π2，k ∈Z ，得k π＋π3≤x ≤k π＋5π6，k ∈Z ，又x ∈[0，π]，所以令k ＝0，得函数的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，5π6.1.sin 22°30′·cos 22°30′的值为( ) A.22 B.24C.－22D.12【解析】 原式＝12sin 45°＝24.【答案】 B2.已知sin x ＝14，则cos 2x 的值为( )A.78B.18C.12D.22【解析】 因为sin x ＝14，所以cos 2x ＝1－2sin 2x ＝1－2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142＝78.【答案】 A3.⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12－sin π12⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12＋sin π12的值为( ) 【导学号：00680073】 A.－32B.－12C.12D.32【解析】 原式＝cos 2π12－sin 2π12＝cos π6＝32. 【答案】 D4.已知tan α＝－13，则sin 2α－cos 2α1＋cos 2α＝________.【解析】 sin 2α－cos 2α1＋cos 2α＝2sin αcos α－cos 2α1＋2cos 2α－1＝2sin αcos α－cos 2α2cos 2α＝tan α－12＝－56.【答案】 －565.求下列各式的值：(1)cos π5cos 2π5； (2)12－cos 2π8. 【解】 (1)原式＝2sin π5cos π5cos 2π52sin π5＝sin 2π5cos 2π52sin π5＝sin 4π54sin π5＝sin π54sin π5＝14. (2)原式＝1－2cos 2π82＝－2cos 2π8－12＝－12cos π4＝－24.。
高中数学 第三章 三角恒等变换 3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 3.1.3 二倍角的正弦、
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式（二）课堂导学三点剖析1.二倍角公式在证明题中的应用【例1】 求证:x x cos 22sin （1+tanx·tan 2x ）=tanx. 思路分析：本题的目标是把等式的左端统一成角x 的正切函数.可能用的公式有sin2x=2sinxcosx ，tan 2x =x x x x x x x sin cos 12cos 2sin 22sin 22cos 2sin2-==. 证法1：左端=x x x cos 2cos sin 2（1+xx x x sin cos 1cos sin -•) =sinx （1+xx cos cos 1-） =xx cos sin =tanx=右端. 证法2：左端=x x x x x x x x x x x x x x x cos sin 2tan 2cos cos 2sin cos 2cos sin 2)2tan(2tan tan cos 22sin =••=--• =x x cos sin =tanx=右端. 温馨提示证明恒等式就是要根据所证等式两端的特征（结构、名称、角度等）来选择最佳方法，本题就是抓住左右两端的次数差异作为突破口，使问题得以解决.2.二倍角公式在化简题中的应用【例2】 已知函数f （x ）=cos 4x-2sinxcosx-sin 4x.（1）求f （x ）的最小正周期；（2）若x∈［0，2π］，求f （x ）的最大值，最小值. 解：（1）因为f （x ）=cos 4x-2sinxcosx-sin 4x=（cos 2x+sin 2x ）（cos 2x-sin 2x ）-sin2x =cos2x-sin2x=2cos （2x+4π），所以f （x ）的最小正周期T=22π=π. （2）因为0≤x≤2π，所以4π≤2x+4π≤π45. 当2x+4π=4π时，cos （2x+4π）取得最大值22； 当2x+4π=π时，cos （2x+4π）取得最小值-1. 所以f （x ）在［0，2π］上的最大值为1， 最小值为2-.温馨提示（1）将cos2x-sin2x 变形为sin （4π-2x ），也会有同样的结果; （2）像这类高次三角函数，首先利用倍角公式通过降幂化为y=Asin （ωx+φ）或y=Acos （ωx+φ）（A ，ω，φ均为常数，A ＞0）的形式，然后再求周期和最值.3.公式的综合、灵活运用【例3】 已知函数f （x ）=3-sin 2x+sinxcosx （1）求f （625π）的值； （2）设α∈（0，π），f （2α）=41-23，求sinα的值 解：（1）∵sin 625π=21，cos 625π=23， ∴f（625π）=-3sin 2625π+sin 625πcos 625π=0 （2）f （x ）=23cos2x-23+21sin2x ∴f（2α）=23cos α+21sin α-23=41-23， 16sin 2α-4sin α-11=0解得sin α=8531±. ∵α∈（0，π），∴sinα＞0故sinα=8531+ 温馨提示要注意公式变形的重要性，不能死记公式，更不能只会正用，同时逆用、变形也要学会只有灵活运用公式，才能灵活解决问题各个击破类题演练1求证：3+cos4α-4cos2α=8sin 4α.证法1：∵左边=2+1+cos4α-4cos2α=2+2cos 22α-4cos2α=2（cos 22α-2cos2α+1）=2（cos2α-1）2=2（-2sin 2α）2=8sin 4α=右边.∴等式成立.证法2：右边=2×4sin 4α=2（1-cos2α）2=2（1-2cos2α+cos 22α）=2-4cos2α+2cos 22α =2-4cos2α+1+cos4α=3+cos4α-4cos2α=左边.∴等式成立.变式提升1 求证:.tan 14cos 4sin 1tan 24cos 4sin 12θθθθθθ-++=-+ 证明：左边=θθθtan 24sin )4cos 1(+- =θθθθθcos sin 22cos 2sin 22sin 22+=θθθθθsin sin cos 2)2cos 2(sin 2+ =2cos 2θ（sin2θ+cos2θ） 右边=θθθ2tan 14sin )4cos 1(-++ =θθθθθθ2222cos sin cos 2cos 2sin 22cos 2•-+ =θθθθθ2cos 2cos )2sin 2(cos 2cos 2•+ =2cos 2θ（sin2θ+cos2θ）∴左边=右边，故等式成立.类题演练2设函数f （x ）=sin 2x+3sinxcosx+α， （1）写出函数f （x ）的单调递增区间;（2）求f （x ）的最小正周期.解：（1）f （x ）=2322cos 1+-x sin2x+a =23sin2x-21cos2x+a+21 =sin （2x-6π）+a+21, 2k π-2π≤2x -6π≤2kπ+2π，k∈Z ， k π-6π≤x≤kπ+3π,k∈Z , ∴f（x ）的单调递增区间是［kπ-6π，kπ+3π］，k∈Z （2）T=222πωπ==π， ∴f（x ）的最小正周期为π.变式提升2已知函数y=sin2x-2（sinx+cosx ）+a 2设t=sinx+cosx ，t 为何值时，函数y 取得最小值；解：∵t=sinx+cosx=2sin （x+4π），-2≤t≤2， ∴t 2=1+2sinxcosx=1+sin2x ，sin2x=t 2-1，∴y=t 2-1-2t+a 2=（t-1）2+a 2-2∵-2≤t≤2，∴当t=1时，函数y 取得最小值a 2-2类题演练3 已知α为第二象限角，且sinα=415，求12cos 2sin )4sin(+++ααπα的值. 解：∵sinα=415，α为第二象限角，∴cosα=-41. ∴sin2α=2sinαcosα=815-. ααπαπαααπα2cos 22sin 4sin cos 4cos sin 12cos 2sin )4sin(++=+++ =151230)41(28152241224152--=-⨯+-⨯-⨯ =.2151)115(2-=--变式提升3函数f （x ）=sin 2（x+4π）-sin 2（x-4π）是（ ） A.周期为π的偶函数 B.周期为π的奇函数C.周期为2π的偶函数D.周期为2π的奇函数解析：f （x ）=2)22cos(12)22cos(1ππ---+-x x =22sin 122sin 1x x --+=sin2x.∴T=22 =π,f（x ）为奇函数. 答案：B。
人教B版数学必修四课件：第3章 3.1 3.1.3 两角和与差的正切
的求值、化简等．(重点、难点) 推理的核心素养.
自主预习 探新知
1．两角和的正切公式
tan α＋tan β Tα＋β：tan(α＋β)＝ 1－tan αtan β .
2．两角差的正切公式
tan α－tan β Tα－β：tan(α－β)＝ 1＋tan αtan β .
思考：你能举出几个两角和与差的正切公式的变形式吗？
第三章 三角恒等变换
3.1 和角公式 3.1.3 两角和与差的正切
学习目标
核心素养
1．能利用两角和与差的余弦公 1．通过两角和与差的正切公式的
式、正弦公式推导出两角和与差 推导，培养学生逻辑推理核心素
的正切公式．(重点)
养．
2．掌握两角和与差的正切公式的 2．借助两角和与差的正切线的应
变形使用，能利用公式进行简单 用，提升学生的数学运算及逻辑
2．一方面要熟记公式的结构，另一方面要注意常值代换．
1．求下列各式的值：
cos (1)cos
75°－sin 75°＋sin
75°； 75°
(2)tan 36°＋tan 84°－ 3tan 36°tan 84°.
[解]
(1)原式＝11－ ＋ttaann
75° 75°
＝1ta＋n t4a5n°4－5°tatann7755°°
1．(2019·全国卷Ⅰ)tan 255°＝( )
A．－2－ 3
B．－2＋ 3
C．2－ 3
D．2＋ 3
D [tan 255°＝tan(180°＋75°)＝tan
1t－ant4a5n°4＋5°ttaann3300°°＝11－＋
3 33＝2＋ 3
3.
故选D.]
75°＝tan(45°＋30°)＝
高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦余弦正切公式课件新人教版必修4
上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一 遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。
ππ π 解 (1)原式＝2sin122cos12＝sin26 ＝14. (2)原式＝cos(2×750°)＝cos 1 500° ＝cos(4×360°＋60°)＝cos 60°＝12. (3)原式＝tan(2×150°)＝tan 300° ＝tan(360°－60°)＝－tan 60°＝－ 3.
所以
cos2α＋π4
＝
22－2245－275＝－3150
2 .
类型三 给值求角问题 【例 3】 已知 tan α ＝13，tan β ＝－17，且 α，β ∈(0，π )，
求 2α－β 的值. 解 ∵tan α ＝13>0，
∴α ∈0，π2 ，2α ∈(0，π )， ∴tan 2α ＝12－tatnanα2α ＝1－2×13132＝34>0，
系.特别要注意利用这些条件来确定某些三角函数值的符
号.
【训练 2】已知 cosα
＋π4 ＝35，π2 ≤α
3π <2
，求 cos2α
＋π4
的值.
解
∵π2
≤α
3π <2
，∴3π4
≤α
＋π4
7π <4
，于是可由 cosα
＋π4
＝35得到 sinα ＋π4 ＝－45.即 22cos α － 22sin α ＝35，
2018版高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦余弦正切公式导学案新人教A版必修4_
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式学习目标 1.会从两角和的正弦、余弦、正切公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式.2.能熟练运用二倍角的公式进行简单的恒等变换并能灵活地将公式变形运用.知识点一 二倍角公式的推导思考1 二倍角的正弦、余弦、正切公式就是用α的三角函数表示2α的三角函数的公式.根据前面学过的两角和与差的正弦、余弦、正切公式，你能推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式吗？答案 sin 2α＝sin(α＋α)＝sin αcos α＋cos αsin α＝2sin αcos α；cos 2α＝cos(α＋α)＝cos αcos α－sin αsin α＝cos 2α－sin 2α；tan 2α＝tan(α＋α)＝.2tan α1－tan2α思考2 根据同角三角函数的基本关系式sin 2α＋cos 2α＝1，你能否只用sin α或cos α表示cos 2α？答案 cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝cos 2α－(1－cos 2α)＝2cos 2α－1；或cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝(1－sin 2α)－sin 2α＝1－2sin 2α.知识点二 二倍角公式的变形1.公式的逆用2sin αcos α＝sin 2α，sin αcos α＝sin 2α，12cos 2α－sin 2α＝cos 2α，＝tan 2α.2tan α1－tan2α2.二倍角公式的重要变形——升幂公式和降幂公式升幂公式1＋cos 2α＝2cos 2α，1－cos 2α＝2sin 2α，1＋cos α＝2cos 2，1－cos α＝2sin 2 .α2α2降幂公式cos 2α＝，sin 2α＝.1＋cos 2α21－cos 2α2类型一 给角求值例1 求下列各式的值：(1)cos 72°cos 36°；(2)－cos 215°；1323(3)；(4)－.1－tan275°tan 75°1sin 10°3cos 10°解 (1)cos 36°cos 72°＝2sin 36°cos 36°cos 72°2sin 36°＝＝＝.2sin 72°cos 72°4sin 36°sin 144°4sin 36°14(2)－cos 215°＝－(2cos 215°－1)＝－cos 30°＝－.1323131336(3)＝2·＝2·＝－2.1－tan275°tan 75°1－tan275°2tan 75°1tan 150°3(4)－＝1sin 10°3cos 10°cos 10°－3sin 10°sin 10°cos 10°＝2(12cos 10°－32sin 10°)sin 10°cos 10°＝4(sin 30°cos 10°－cos 30°sin 10°)2sin 10° cos 10°＝＝4.4sin 20°sin 20°反思与感悟 对于给角求值问题，一般有两类：(1)直接正用、逆用二倍角公式，结合诱导公式和同角三角函数的基本关系对已知式子进行转化，一般可以化为特殊角.(2)若形式为几个非特殊角的三角函数式相乘，则一般逆用二倍角的正弦公式，在求解过程中，需利用互余关系配凑出应用二倍角公式的条件，使得问题出现可以连用二倍角的正弦公式的形式.跟踪训练1 求下列各式的值：(1)cos cos cos ；2π74π76π7(2)＋.1sin 50°3cos 50°解 (1)原式＝2sin 2π7cos 2π7cos 4π7cos 6π72sin 2π7＝＝sin4π7cos 4π7cos 6π72sin 2π7sin 8π7cos 6π74sin 2π7＝＝＝.sin π7cos π74sin 2π7sin 2π78sin 2π718(2)原式＝＝＝＝＝4.cos 50°＋3sin 50°sin 50°cos 50°2(12cos 50°＋32sin 50°)12×2sin 50°cos 50°2sin 80°12sin 100°2sin 80°12sin 80°类型二 给值求值例2 (1)若sin α－cos α＝，则sin 2α＝ .13答案 89解析 (sin α－cos α)2＝sin 2α＋cos 2α－2sin αcos α＝1－sin 2α＝2⇒sin 2α＝1－2＝.(13)(13)89(2)若tan α＝，则cos 2α＋2sin 2α等于( )34A. B.64254825C.1D.1625答案 A解析 cos 2α＋2sin 2α＝＝.cos2α＋4sin αcos αcos2α＋sin2α1＋4tan α1＋tan2α把tan α＝代入，得34cos 2α＋2sin 2α＝＝＝.1＋4×341＋(34)2425166425故选A.引申探究在本例(1)中，若改为sin α＋cos α＝，求sin 2α.13解 由题意，得(sin α＋cos α)2＝，19∴1＋2sin αcos α＝，19即1＋sin 2α＝，19∴sin 2α＝－.89反思与感悟 (1)条件求值问题常有两种解题途径：①对题设条件变形，把条件中的角、函数名向结论中的角、函数名靠拢；②对结论变形，将结论中的角、函数名向题设条件中的角、函数名靠拢，以便将题设条件代入结论.(2)一个重要结论：(sin θ±cos θ)2＝1±sin 2θ.跟踪训练2 已知tan α＝2.(1)求tan 的值；(α＋π4)(2)求的值.sin 2αsin2α＋sin αcos α－cos 2α－1解 (1)tan ＝＝＝－3.(α＋π4)tan α＋tan π41－tan αtan π42＋11－2×1(2)sin 2αsin2α＋sin αcos α－cos 2α－1＝2sin αcos αsin2α＋sin αcos α－2cos2α＝＝＝1.2tan αtan2α＋tan α－22×24＋2－2类型三 利用倍角公式化简例3 化简.2cos2α－12tan (π4－α)sin2(π4＋α)解 方法一 原式＝2cos2α－12·sin (π4－α)cos (π4－α)sin2(π4＋α)＝＝2cos2α－12·sin (π4－α)cos (π4－α)cos2(π4－α)2cos2α－1sin (π2－2α)＝＝1.cos 2αcos 2α方法二 原式＝cos 2α2·1－tan α1＋tan α(22sin α＋22cos α)2＝cos 2αcos α－sin αcos α＋sin α(sin α＋cos α)2＝＝＝1.cos 2α(cos α－sin α)(cos α＋sin α)cos 2αcos2α－sin2α反思与感悟 (1)对于三角函数式的化简有下面的要求：①能求出值的应求出值；②使三角函数种数尽量少；③使三角函数式中的项数尽量少；④尽量使分母不含有三角函数；⑤尽量使被开方数不含三角函数.(2)化简的方法：①弦切互化，异名化同名，异角化同角.②降幂或升幂.③一个重要结论：(sin θ±cos θ)2＝1±sin 2θ.跟踪训练3 化简下列各式：(1)＜α＜，则＝ ；π4π21－sin 2α(2)α为第三象限角，则－＝ .1＋cos 2αcos α1－cos 2αsin α答案 (1)sin α－cos α (2)0解析 (1)∵α∈(，)，∴sin α＞cos α，π4π2∴＝1－sin 2α1－2sin αcos α＝sin2α－2sin αcos α＋cos2α＝＝sin α－cos α.(sin α－cos α)2(2)∵α为第三象限角，∴cos α＜0，sin α＜0，∴－ 1＋cos 2αcos α1－cos 2αsin α＝－2cos2αcos α2sin2αsin α＝－＝0.－2cos αcos α－2sin αsin α1.sin cos 的值等于( )12π12π12A.B. 1418C.D.11612答案 B 解析 原式＝sin ＝.14π6182.sin 4－cos 4等于( )π12π12A.－ B.－ C. D.12321232答案 B解析 原式＝·(sin2π12＋cos2π12)(sin2π12－cos2π12)＝－＝－cos ＝－.(cos2π12－sin2π12)π6323.＝ .tan 7.5°1－tan27.5°答案 1－32解析 ＝·tan 7.5°1－tan27.5°122tan 7.5°1－tan27.5°＝tan 15°＝1－.12324.设sin 2α＝－sin α，α∈，则tan 2α的值是 .(π2，π)答案 3解析 ∵sin 2α＝－sin α，∴sin α(2cos α＋1)＝0，又α∈，(π2，π)∴sin α≠0，2cos α＋1＝0即cos α＝－，12sin α＝，tan α＝－，323∴tan 2α＝＝＝.2tan α1－tan2α－231－(－3)235.已知sin ＝，0<x <，求的值.(π4－x )513π4cos 2xcos (π4＋x )解 原式＝sin (π2＋2x )cos (π4＋x )＝＝2sin .2sin (π4＋x )cos (π4＋x )cos (π4＋x )(π4＋x )∵sin ＝cos ＝，且0<x <，(π4－x )(π4＋x )513π4∴＋x ∈，π4(π4，π2)∴sin ＝ ＝，(π4＋x)1－cos2(π4＋x )1213∴原式＝2×＝.121324131.对于“二倍角”应该有广义上的理解，如：8α是4α的二倍；6α是3α的二倍；4α是2α的二倍；3α是α的二倍；是的二32α2α4倍；是的二倍；＝(n ∈N *).α3α6α2n 2·α2n ＋12.二倍角余弦公式的运用在二倍角公式中，二倍角的余弦公式最为灵活多样，应用广泛.二倍角的常用形式：①1＋cos 2α＝2cos 2α；②cos 2α＝；1＋cos 2α2③1－cos 2α＝2sin 2α；④sin 2α＝.1－cos 2α2课时作业一、选择题1.已知α是第三象限角，cos α＝－，则sin 2α等于( )513 A.－B.12131213C.－D.120169120169答案 D解析 由α是第三象限角，且cos α＝－，513得sin α＝－，所以sin 2α＝2sin αcos α＝2××＝，故选D.1213(－1213)(－513)1201692.若tan θ＝－，则cos 2θ等于( )13A.－ B.－ C. D.45151545答案 D解析 tan θ＝－，则cos 2θ＝cos 2θ－sin 2θ13＝＝＝.cos2θ－sin2θcos2θ＋sin2θ1－tan2θ1＋tan2θ453.已知x ∈(－，0)，cos x ＝，则tan 2x 等于( )π245A. B.－ C. D.－724724247247答案 D解析 由cos x ＝，x ∈(－，0)，得sin x ＝－，45π235所以tan x ＝－，34所以tan 2x ＝＝＝－，故选D.2tan x1－tan2x 2×(－34)1－(－34)22474.已知sin 2α＝，则cos 2等于( )23(α＋π4)A. B.1613C. D.1223答案 A解析 因为cos 2＝(α＋π4)1＋cos [2(α＋π4)]2＝＝，1＋cos (2α＋π2)21－sin 2α2所以cos 2＝＝＝，故选A.(α＋π4)1－sin 2α21－232165.如果|cos θ|＝，<θ<3π，则sin 的值是( )155π2θ2A.－ B.105105C.－D.155155答案 C解析 ∵<θ<3π，|cos θ|＝，5π215∴cos θ<0，cos θ＝－.15又∵<<，∴sin <0.5π4θ23π2θ2∴sin 2＝＝，θ21－cos θ235sin ＝－.θ21556.已知α为第二象限角，sin α＋cos α＝，则cos 2α等于( )33A.－B.－5359C.D.5953答案 A解析 由题意得(sin α＋cos α)2＝，13∴1＋sin 2α＝，sin 2α＝－.1323∵α为第二象限角，∴cos α－sin α<0.又∵sin α＋cos α>0，∴cos α<0，sin α>0，且|cos α|<|sin α|，∴cos 2α＝cos 2α－sin 2α<0，∴cos 2α＝－ 1－sin22α＝－＝－ ＝－，故选A.1－(－23)21－49537.若cos ＝，则sin 2α等于( )(π4－α)35A.B.72515C.－D.－15725答案 D解析 因为sin 2α＝cos (π2－2α)＝2cos 2－1，(π4－α)又因为cos ＝，(π4－α)35所以sin 2α＝2×－1＝－，故选D.925725二、填空题8.2sin 222.5°－1＝ .答案 －22解析 原式＝－cos 45°＝－.229.sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°＝ .答案 116解析 原式＝sin 6°cos 48°cos 24°cos 12°＝sin 6°cos 6°cos 12°cos 24°cos 48°cos 6°＝＝＝.sin 96°16cos 6°cos 6°16cos 6°11610.设α是第二象限角，P (x ，4)为其终边上的一点，且cos α＝x ，则tan 2α＝ .15答案 247解析 cos α＝＝，xx 2＋42x 5∴x 2＝9，x ＝±3.又∵α是第二象限角，∴x ＝－3，∴cos α＝－，sin α＝，3545∴tan α＝－，tan 2α＝＝＝432×(－43)1－(－43)2－831－169－83－79＝＝.722124711.已知tan x ＝2，则tan 2(x －)＝ .π4答案 3412.若tan α＋＝，α∈，则sin ＋2cos cos 2α＝ .1tan α103(π4，π2)(2α＋π4)π4答案 0解析 由tan α＋＝，1tan α103得tan α＝或tan α＝3.13又∵α∈，∴tan α＝3.(π4，π2)∴sin α＝，cos α＝ .310110∴sin ＋2cos cos 2α(2α＋π4)π4＝sin 2αcos ＋cos 2αsin ＋2cos cos 2απ4π4π4＝×2sin αcos α＋(2cos 2α－1)＋cos 2α22222＝sin αcos α＋2cos 2α－2222＝××＋2×2－23101102(110)22＝－＝0.521022三、解答题13.已知角α在第一象限且cos α＝，求的值.351＋2cos (2α－π4)sin (α＋π2)解 ∵cos α＝且α在第一象限，∴sin α＝.3545∴cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝－，725sin 2α＝2sin αcos α＝，2425∴原式＝1＋2(cos 2αcosπ4＋sin 2αsin π4)cos α＝＝.1＋cos 2α＋sin 2αcos α145四、探究与拓展14.等腰三角形一个底角的余弦值为，那么这个三角形顶角的正弦值为 .23答案 459解析 设A 是等腰△ABC 的顶角，则cos B ＝，23sin B ＝＝＝.1－cos2B 1－(23)253所以sin A ＝sin(180°－2B )＝sin 2B＝2sin B cos B ＝2××＝.532345915.已知π<α<π，化简：32＋.1＋sin α1＋cos α－1－cos α1－sin α1＋cos α＋1－cos α解 ∵π<α<π，∴<<π，32π2α234∴＝|cos |＝－cos ，1＋cos α2α22α2＝|sin |＝sin .1－cos α2α22α2∴＋1＋sin α1＋cos α－1－cos α1－sin α1＋cos α＋1－cos α＝＋1＋sin α－2(cosα2＋sin α2)1－sin α2(sin α2－cos α2)＝＋(cos α2＋sin α2)2－2(cos α2＋sin α2)(sin α2－cos α2)22(sin α2－cos α2)＝－cos .2α2。