《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 三角函數(shù)、解三角形 第5節(jié) 三角恒等變換 第1課時(shí) 兩角和與差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式教學(xué)案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 三角函數(shù)、解三角形 第5節(jié) 三角恒等變換 第1課時(shí) 兩角和與差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式教學(xué)案 理 北師大版(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五節(jié) 三角恒等變換
[最新考綱] 1.會用向量的數(shù)量積推導(dǎo)出兩角差的余弦公式.2.會用兩角差的余弦公式推導(dǎo)出兩角差的正弦、正切公式.3.會用兩角差的余弦公式推導(dǎo)出兩角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它們的內(nèi)在聯(lián)系.4.能運(yùn)用上述公式進(jìn)行簡單的三角恒等變換(包括導(dǎo)出積化和差、和差化積、半角公式,但不要求記憶).
1.兩角和與差的正弦、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)=.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公
2、式
(1)sin 2α=2sin αcos α;
(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
(3)tan 2α=.
3.輔助角公式
asin α+bcos α=sin(α+φ)
1.公式的常用變式
tan α±tan β=tan(α±β)(1?tan αtan β);
sin 2α==;
cos 2α==.
2.降冪公式
sin2α=;
cos2α=;
sin αcos α=sin 2α.
3.升冪公式
1+cos α=2cos2;
1-cos α=2sin2;
1+sin α=2;
1-sin α=2.
4
3、.半角正切公式
tan ==.
一、思考辨析(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)存在實(shí)數(shù)α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )
(2)公式asin x+bcos x=sin(x+φ)中φ的取值與a,b的值無關(guān).( )
(3)cos θ=2cos2-1=1-2sin2.( )
(4)當(dāng)α是第一象限角時(shí),sin =.( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
二、教材改編
1.已知cos α=-,α是第三象限角,則cos為( )
A. B.-
C. D.-
A [∵cos α=-,
α是第三象限角,
∴sin
4、 α=-=-.
∴cos=(cos α-sin α)=
=.故選A.]
2.sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=________.
[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°=.]
3.計(jì)算:sin 108°cos 42°-cos 72°·sin 42°=___
5、_____.
[原式=sin(180°-72°)cos 42°-cos 72°sin 42°
=sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=sin(72°-42°)
=sin 30°=.]
4.tan 20°+tan 40°+tan 20°tan 40°=________.
[∵tan 60°=tan(20°+40°)=,
∴tan 20°+tan 40°=tan 60°(1-tan 20°tan 40°)
=-tan 20°tan 40°,
∴原式=-tan 20°tan 40°+tan 20°tan 40°=.]
5.若tan α=,tan(α+β)=
6、,則tan β=________.
[tan β=tan[(α+β)-α]===.]
第1課時(shí) 兩角和與差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式
考點(diǎn)1 公式的直接應(yīng)用
(1)使用兩角和與差的三角函數(shù)公式,首先要記住公式的結(jié)構(gòu)特征.
(2)使用公式求值,應(yīng)先求出相關(guān)角的函數(shù)值,再代入公式求值.
1.(2019·全國卷Ⅱ)已知α∈,2sin 2α=cos 2α+1,則sin α=( )
A. B.
C. D.
B [由二倍角公式可知4sin αcos α=2cos2α.
∵α∈,∴cos α≠0,
∴2sin α=cos α,∴tan α=,∴sin α=
7、.故選B.]
2.已知sin α=,α∈,tan(π-β)=,則tan(α-β)的值為( )
A.- B.
C. D.-
A [∵α∈,∴tan α=-,又tan β=-,
∴tan(α-β)=
==-.]
3.(2019·太原模擬)若α∈,且sin=,則cos=________.
[由于角α為銳角,且sin=,
則cos=,
則cos=cos
=coscos +sinsin
=×+×=.]
4.計(jì)算的值為________.
[=
===.]
兩角和與差的三角函數(shù)公式可看作是誘導(dǎo)公式的推廣,可用α,β的三角函數(shù)表示α±β的三角函數(shù),在使用兩角和與差的
8、三角函數(shù)公式時(shí),特別要注意角與角之間的關(guān)系,完成統(tǒng)一角和角與角轉(zhuǎn)換的目的.
考點(diǎn)2 公式的逆用與變形用
公式的一些常用變形
(1)sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β;
(2)cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β;
(3)1±sin α=2;
(4)sin 2α==;
(5)cos 2α==;
(6)tan α±tan β=tan(α±β)(1?tan αtan β);
(7)asin α+bcos α=sin(α+φ).
公式的逆用
(1)化簡=________.
(2)在△ABC中,若tan Atan B=ta
9、n A+tan B+1,則cos C=________.
(1) (2) [(1)==
==.
(2)由tan Atan B=tan A+tan B+1,可得=-1,
即tan(A+B)=-1,又A+B∈(0,π),
所以A+B=,
則C=,cos C=.]
(1)逆用公式的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找出所給式子與公式的異同,創(chuàng)造條件逆用公式,同時(shí),要注意公式成立的條件和角之間的關(guān)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,且常與一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系結(jié)合命題.
(3)重視sin αco
10、s β,cos αsin β,cos αcos β,sin αsin β的整體應(yīng)用.
公式的變形用
(1)化簡=________.
(2)化簡sin2+sin2-sin2α的結(jié)果是________.
(1)-1 (2) [(1)===-1.
(2)原式=+-sin2α
=1--sin2α
=1-cos 2α·cos -sin2α
=1--=.]
注意特殊角的應(yīng)用,當(dāng)式子中出現(xiàn),1,,等這些數(shù)值時(shí),一定要考慮引入特殊角,把“值變角”構(gòu)造適合公式的形式.
1.設(shè)a=cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b=(sin 56°-cos 56°),c=
11、,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.a(chǎn)>c>b
D [由兩角和與差的正、余弦公式及誘導(dǎo)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=(sin 56°-cos 56°)=sin 56°-cos 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c=
==cos239°-sin239°=cos 78°=sin 12°.因?yàn)楹瘮?shù)y=sin x,x∈為增函數(shù),所以si
12、n 13°>sin 12°>sin 11°,所以a>c>b.]
2.cos 15°-4sin215°cos 15°=( )
A. B.
C.1 D.
D [法一:cos 15°-4sin215°cos 15°=cos 15°-2sin 15°·2sin 15°cos 15°=cos 15°-2sin 15°·sin 30°=cos 15°-sin 15°=2cos (15°+30°)=2cos 45°=.故選D.
法二:因?yàn)閏os 15°=,sin 15°=,所以cos 15°-4sin215°·cos 15°=×-4×2×=×(-2+)=×(2-2)=.故選D.]
3.已知α
13、+β=,則(1+tan α)(1+tan β)=________.
2 [(1+tan α)(1+tan β)=tan α+tan β+tan αtan β+1
=tan(α+β)(1-tan αtan β)+tan αtan β+1
=1-tan αtan β+tan αtan β+1
=2.]
4.已知sin αcos β=,則cos αsin β的取值范圍________.
[由題知sin αcos β=,①
設(shè)cos αsin β=t,②
①+②得sin αcos β+cos αsin β=+t,
即sin(α+β)=+t,
①-②得sin αcos β-cos
14、αsin β=-t,
即sin(α-β)=-t.
∵-1≤sin(α±β)≤1,
∴
∴-≤t≤.]
考點(diǎn)3 公式的靈活運(yùn)用
三角公式應(yīng)用中變“角”與變“名”問題的解題思路
(1)角的變換:發(fā)現(xiàn)各個(gè)角之間的關(guān)系:拆角、湊角、互余、倍半、互利(包括非特殊角與特殊角、已知角與未知角),熟悉角的變換技巧及半角與倍角的相互轉(zhuǎn)化,如:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,40°=60°-20°,+=,=2×等.
(2)名的變換:明確各個(gè)三角函數(shù)名稱之間的聯(lián)系,常常用到同角關(guān)系、誘導(dǎo)公式,把正弦、余弦化為正切,或者把正切化為正弦、余弦.
三角公式中角的變
15、換
(1)設(shè)α,β都是銳角,且cos α=,sin(α+β)=,則cos β=________.
(2)已知cos(75°+α)=,則cos(30°-2α)的值為________.
(1) (2) [(1)依題意得sin α==,
因?yàn)閟in(α+β)=<sin α且α+β>α,
所以α+β∈,所以cos(α+β)=-.
于是cos β=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α
=-×+×=.
(2)cos(75°+α)=sin(15°-α)=,
所以cos(30°-2α)=1-2sin2(15°-α)=1-=.]
(1)解決
16、三角函數(shù)的求值問題的關(guān)鍵是把“所求角”用“已知角”表示.①當(dāng)“已知角”有兩個(gè)時(shí),“所求角”一般表示為兩個(gè)“已知角”的和或差的形式;②當(dāng)“已知角”有一個(gè)時(shí),此時(shí)應(yīng)著眼于“所求角”與“已知角”的和或差的關(guān)系.
(2)常見的配角技巧:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=-,α=+,=-等.
三角公式中名的變換
(1)化簡:(0<θ<π);
(2)求值:-sin 10°.
[解] (1)由θ∈(0,π),得0<<,∴cos >0,
∴==2cos .
又(1+sin θ+cos θ)
=
=2cos
=-2cos cos θ.
故原式==-cos θ.
17、(2)原式=-sin 10°
=-sin 10°·
=-sin 10°·
=-2cos 10°=
=
=
==.
1.(2019·石家莊模擬)已知tan θ+=4,則cos2=( )
A. B.
C. D.
C [由tan θ+=4,得+=4,即=4,∴sin θcos θ=,∴cos2=====.]
2.已知α∈,β∈,且cos α=,cos(α+β)=-,則sin β=________.
[由已知可得sin α=,sin(α+β)=,
∴sin β=sin[(α+β)-α]
=sin(α+β)·cos α-cos(α+β)sin α
=×-×=.]
3.=________.(用數(shù)字作答)
[=
===.]
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