2019届高考数学一轮复习:《两角和与差的正弦、余弦和正切公式》教学案(含解析) 联系客服

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第五节两角和与差的正弦、余弦和正切公式

[知识能否忆起]

1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式

(1)C(α-β):cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β; (2)C(α+β):cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β; (3)S(α+β):sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β; (4)S(α-β):sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β; tan α+tan β

(5)T(α+β):tan(α+β)=;

1-tan αtan βtan α-tan β

(6)T(α-β):tan(α-β)=. 1+tan αtan β2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S2α:sin 2α=2sin_αcos_α;

(2)C2α:cos 2α=cosα-sinα=2cosα-1=1-2sinα; 2tan α

(3)T2α:tan 2α=. 2

1-tanα3.常用的公式变形

(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1?tan αtan β); 1+cos 2α1-cos 2α22

(2)cosα=,sinα=;

22(3)1+sin 2α=(sin α+cos α), 1-sin 2α=(sin α-cos α),

2

2

2

2

2

2

?sin α±cos α=2sin?α±

?

π??. 4?

[小题能否全取]

1.(2018·福建高考)若tan α=3,则A.2 C.4 解析:选D

sin 2α

的值等于( ) 2

cosα

B.3 D.6

sin 2α2sin αcos α

==2tan α=2×3=6. 22

cosαcosα

2.sin 68°sin 67°-sin 23°cos 68°的值为( )

A.-

2

2

B.

2 2

C.

3

2

D.1

2. 2

解析:选B 原式=sin 68°cos 23°-cos 68°sin 23°=sin(68°-23°)=sin 45°=2

3.已知sin α=,则cos(π-2α)等于( )

3A.-

5

3

1B.- 9D.5 3

1

C. 9

4122

解析:选B cos(π-2α)=-cos 2α=-(1-2sinα)=2sinα-1=2×-1=-. 99π?4?4.(教材习题改编)若cos α=-,α是第三象限角,则sin?α+?=________

4?5?32

解析:由已知条件sin α=-1-cosα=-,

5π?2272?sin?α+?=sin α+cos α=-. 4?2210?72

答案:-

10

π?2?5.若tan?α+?=,则tan α=________. 4?5?π?tan α+12?解析:tan?α+?==, 4?1-tan α5?即5tan α+5=2-2tan α. 3

则7tan α=-3,故tan α=-.

73

答案:- 7

1.两角和与差的三角函数公式的理解:

(1)正弦公式概括为“正余,余正符号同”.“符号同”指的是前面是两角和,则后面中间为“+”号;

前面是两角差,则后面中间为“-”号.

(2)余弦公式概括为“余余,正正符号异”.

(3)二倍角公式实际就是由两角和公式中令β=α所得.特别地,对于余弦:cos 2α=cosα-sinα

=2cosα-1=1-2sinα,这三个公式各有用处,同等重要,特别是逆用即为“降幂公式”,在考题中常有体现.

2.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的分拆要尽可能

化成已知角、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

2

2

2

2

的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.

三角函数公式的应用

典题导入

?1π?[例1] (2018·广东高考)已知函数f(x)=2sin?x-?,x∈R.

6??3?5π?(1)求f??的值;

?4?

π?106?π??(2)设α,β∈?0,?,f?3α+?=,f(3β+2π)=,求cos(α+β)的值.

2?2?135??

?1π?[自主解答] (1)∵f(x)=2sin?x-?,

6??3

5π?5ππ?π??∴f??=2sin?-?=2sin=2. 4?4??126?(2)∵α,β∈?0,

?

?

π??π?106,f?3α+?=,f(3β+2π)=, ?2??2?135

π?610?∴2sin α=,2sin?β+?=. 2?513?即sin α=∴cos α=

53

,cos β=. 135

124,sin β=. 135

∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β 1235416

=×-×=. 13513565

由题悟法

两角和与差的三角函数公式可看作是诱导公式的推广,可用α、β的三角函数表示α±β的三角函数,在使用两角和与差的三角函数公式时,特别要注意角与角之间的关系,完成统一角和角与角转换的目的.

以题试法

3?π?1.(1)已知sin α=,α∈?,π?,则5?2?

cos 2απ??2sin?α+?4??

=________.

(2)(2018·济南模拟)已知α为锐角,cos α=A.-3 4

C.- 3

1B.-

7D.-7

5?π?,则tan?+2α?=( ) 5?4?

解析:(1)

cos 2α

π??2sin?α+?4??

cosα-sinα2?2?

2?sin α+cos α?

2?2?

22

=cos α-sin α,

34?π?∵sin α=,α∈?,π?,∴cos α=-. 55?2?7

∴原式=-.

5

43252×241?π?(2)依题意得,sin α=,故tan α=2,tan 2α==-,所以tan?+2α?==-. 51-4347?4?

1+

3

1-

7

答案:(1)- (2)B

5

三角函数公式的逆用与变形应用

典题导入

2x

[例2] (2018·德州一模)已知函数f(x)=2cos-3sin x.

2

(1)求函数f(x)的最小正周期和值域;

π?1cos 2α?(2)若α为第二象限角,且f?α-?=,求的值. 3?31+cos 2α-sin 2α?

?π?2x

[自主解答] (1)∵f(x)=2cos-3sin x=1+cos x-3sin x=1+2cos?x+?,

3?2?

∴周期T=2π,f(x)的值域为[-1,3].

π?111

=,∴1+2cos α=,即cos α=-. ?3?333

22

. 3

2

2

?(2)∵f?α-

?

∵α为第二象限角,∴sin α=

cos 2αcosα-sinα

∴= 2

1+cos 2α-sin 2α2cosα-2sin αcos α122-+33cos α+sin α1-22

===.

2cos α22

-3

由题悟法

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.

以题试法

π?π?43??2.(1)(2018·赣州模拟)已知sin?α+?+cos α=,则sin?α+?的值为( )

6?3?5??