三角恒等变换的常用技

玛丽莲梦兔
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2020年08月15日 10:22
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三角恒等变换的常用技巧
在不改变结果的前提下,运用基本公式及结论,从角、名、次 方面入手,把一个三角函数式转
化成结构比较简单、便于研究的形式,这种变形叫做三角恒等变换.
三角恒等变换的常见变换技巧归纳如下:
题型一:常值代换(特别是“1”的代换)
【知识链接】

1sin
2
cos
2

tan
【巩固与应用】
1. 若
x(
3

5

,)
,则
1sinx
可化为( ) D
22
4

4
sec
2

tan
2

csc
2

cot
2

. < br>x

x

x

x

A.
2 sin()
B.
2cos()
C.
2cos()
D.
2sin()

2
242424
2.已知
tan

=2
, 求值:
2sin
2

sin

cos

cos
2

.
题型二:公式变形
【知识链接】

tan

tan

(1mtan

tan
)tan(



)

【巩固与应用】
1.化简:
tan10
o
tan20
o
tan2 0
o
tan60
o
tan10
o
tan60
o< br>.
2.(1)已知
AB

4
,求证:
(1tanA)(1tanB)2

(2)化简:
(1tan1
o
)(1tan2
o
)
L
(1tan44
o
)( 1tan45
o
)
.
题型三:升次降次
【知识链接】
2sin
2

1cos2


2cos
2< br>
1cos2


cos
2

sin
2

cos2


2sin

cos< br>
sin2


4sin
3

3si n

sin3


4cos
3

co s3

3cos


上面公式正用降次,反用升次.
【巩固与应用】
1


1.若
2




A.
sin

2
3

1cos(



)
,则的值是( )
2
2
B.
cos

2
C.
sin

2
D.
cos

2

2.求值:
cos
4
ππ
sin
4

_____.
88
3 .求值:
sin
2
20
o
cos
2
50
o
sin20
o
cos50
o

3sin70
o
4.(08宁夏、海南理7)


2cos
2
10
o
A.
12
B.
22
C.2 D.
32

5.(07陕西理4)已知
sinα55
,则
sin
4
αcos
4
α
的值为
A.
15
B.
35
C.
15
D.
35

π
5
π

3
ππ

6.求函 数
ysinx

sinxcosx

的单调区间。增

kπ,kπ

,减

kπ,kπ

kZ

88

88

sin2x2sin
2x28
7.已知
cos(π4x)35

17π12x 7π4
,求的值。结果
1tanx75
π

8.已知 函数
f(x)2cosxsin

x

3sin
2< br>xsinxcosx

3

(1)求:函数
f(x)
的最大值及最小值;
(2)求:函数
f(x)
的最小正同期、单调递增区间;
(3)该函数图像可由
ysin2x
图像作怎样变化而得到。
题型四:公式活用
【知识链接】
公式正用、公式逆用、公式变形后使用
【巩固与应用】

1.求值:
tan10
o
tan 20
o
tan20
o
tan60
o
tan60
o
tan10
o

1
2.已知

为第三象限角,且
sin
4
θ
cos
4
θ
5< br> , 那么
sin2θ
等于( A )
9
A.
223
B.
223
C.
23
D.
23

3.在△
ABC
中,若
sinAsi nBcosAcosB
+
sinAcosBcosAsinB2

则△
ABC
为 . 等腰直角三角形
4.函数
ysin
2
xcos
2x2
的最小正周期是( ) C
2


A.
4

B.
2

C.
π
D.
π2

5.(06全国Ⅱ理10)若
f(sinx)3co s2x
,则
f(cosx)
等于 C
A.
3cos2x
B.
32sin2x
C.
3cos2x
D.
32sin2x

6. (07浙江理12)已知
sin

cos



3

1
,且



,则
cos2

的值是 .

24
5
题型五:弦切互化
【知识链接】
能实现转化的公式有:
tan


【巩固与应用】
1sin20
o
1. 求值:
(tan5)
.-2
tan5
o
1cos20
o
o
1cos2
sin2

sin


tan




sin2

1cos2

cos

2. 求值:
sin50
o
(13tan10
o
)

1
tan2
α
o
cos2
α
3.已知
tan(45α)12
,则


1
1tan2
α
cos2
α
1
4.求值:
1
4cos10
o

o
tan10
1
tanx2)4cos
2
x
.
tanx2
5.求证:
sin2x(
6.若
sin
θ
cos
θ
题型六:辅助角变换
【知识链接】
2
1
,则
tan
θ
+
. -4
2
tan
θ
1.辅助 角公式:
asinxbcosxa
2
b
2
sin(x

)
.(其证明附后)


2.推论:
sinx cosx2sin(x)

3sinxcosx2sin(x)

sinx3cosx2sin(x)

4
63



cosxsinx2cos(x m)

3cosxsinx2cos(xm)

cosx3sinx 2cos(xm)

4
63
3


3.利用公式
【巩固与应用】
1tanx

1tanx
< br>tan(x)

tan(x)
引入.
1tanx41tanx4

1. 函数
y3sin(2x)cos2x
的最小值是( )
3
A.
31
B.
1
C.
3
D.0
2.把函数
ycosx3sin x
的图像向左平移
m(m0)
个单位,所得的图像关于
y
轴对称则
m

的最小正值是( )
A.

2

5

B. C. D.
6336
sin2xcos2x
的最小正周期为_____.
sin2xcos2x
4.求函数
ysinx(sinxcosx)
的单调区间.
3.函数
y
3.当


2
x
2
时,函数
f

x

sinx3cosx
的值( D )
A.最大值是1,最小值是-1 B.最大值是1最小值是
12

C.最大值是2最小值是-2 D.最大值是2最小值是-1
4.与
y2sinxcosx
的周期、振幅都相同的函数是( A )
A.
y5sinx
B.
y2sinx
C.
y3cosx
D.
ysinxcosx

题型七:角的和差拆分变换
【知识链接】
1.原则:化未知为已知.
2.拆分技巧:再如
103020




2α(αβ)(αβ)

(

)(
)

(

)(

)

4 24
326
α(αβ)β(αβ)β

αβαββαβ α

等.
2222
ααα
的倍角;是
α
的半 角,同时也是的
224
3.半角与倍角的相对性:如
α


的半角,同时也是
倍角;
【巩固与应用】
例 已知
sin(2
αβ
)

312

π

π


sin
β
,且
α





β


,0

,求
sinα
的值.
513

2

2

4


1.(06重庆理13)已知

,

(< br>3


3

12
,

)

sin(



)

sin(
)
,则
cos(

)

44< br>5413



2


3


2.(08天津理17)已知
cos(x)

x
,

.(1)求的
sinx
值;(2)求
sin
2x


410
3

24

值 .
13
3.(07江苏理11)若
cos(



)

cos(



)
,则
tan

tan



55
π
47
π
4.(08山东理5)已知
cos(
α
)

sin
α
3
,则
sin(α
)
的值是
656
A.
235
B.
235
C.
45
D.
45


5.(08上海春理6)化简:
cos(

)sin(

)

36
6.(08江苏理15)在平面直角坐标系
xOy
中,以
Ox
轴为始边作两个 锐角
α

β
,它们的终边
分别与单位圆相交于
A

B
两点.已知
A

B
的横坐标分别为
210

255

(1)求
tan(



)
的值;
(2)求

2

的值.
7.已知
0



2




,
sin

34

cos(



)< br>,则
sin



55
A.0 B.0或
242424
C. D.


2 52525
sin7
o
cos15
o
sin8
o
8.的值等于( )
cos7
o
sin15
o
sin8
o
2323
C.
23
D.
22
tan





9.设< br>sin(

2

)3sin

,则
< br> .
tan

A.
23
B.
10.已知
tan








1


2


tan





,那么
tan

< br>

的值是( B )
4

44

5

9
10

50
A.
1318
B.
322
C.
1322
D.
318

11.已知< br>
,

是锐角,
cosα45

tan(αβ) 13
,求
cos

的值。
cos
β
题型八:和积互化(不要求)
【知识链接】
1.积化和差公式
2.和差化积公式
5


3.和
sinxcos x

sinxcosx
互化.
【巩固与应用】
1. 如果

(0,
A.< br>
2
)
,
sin

cos

< br>2
,则
cos2

为( )
2
3
333
B.

C.

D.


224
2
2.已知
sin

cos


13
,

(0,

)
那么
tan

的值是( )
2
A.
33
B.
3
C.
33
D.
3

3.化简:
cos
2
A+cos
2
(
2

2

A)+cos
2
(A)

33
4.已知
x
是第二象限角,且
sinxcosxa

a1
),求下列各式 的值:
(1)
tanxcotx
; (2)
1sinx1cosx


1sinx1cosx
5.已知
tan

,
tan

是方程
x
2
2x40
的两根,求
cos2

cos2

的值.
sin2

sin2

AC
112
.求
cos


2
cosAcosCcosB
6.已知三角形
ABC
中的三个内角
A,B,C
满足
AC2B< br>,
值。
解法(I):由题设条件
B60

AC120

211
2222cosAcosC22cosAcosC
cos60cosA cosC

ACAC
2coscos2[cos(AC)c os(AC)]
22
Q

cos

cos
AC11
cos60 cos(AC)

222
AC2
2cos(AC)

22
AC
1

2



cos(AC)2cos
2

43cos
2

(2cos
ACAC
2cos320

22
ACACACAC2

2)(22cos3)0Q22cos30cos
22222
解法(II):因为
B60

AC120

6



α


AC

AC2α

A60α

C60α

2
1111


cosAcosCcos(60α)cos(60α)
1
13
cos
α
sin
α
22

1
13
cos
α
sin
α
22

cos
α
c os
α


13
2
3
22
cos
α
sin
α
cos
α

444



Q
cos
α
cos
2
α

3
4

2cos
α
2242cos
2
α
2cos
α
320

cosB
cos
2
α

3
4
(22cos
α
3)(2cos
α
2)0cos
α< br>

附录一 起点公式的证明
1.两角和余弦公式的推导
2.两角和正弦公式的推导
3.半角公式
tan
23AC2

(Qcos
α
) cos
222
22

2

sin

1 cos


的推导
1cos

sin

4.辅助角的推导及其推论
asi nxbcosxa
2
b
2
sin(x

)

tan


a
b

bcosxasinxa
2
b
2
cos(x

)

tan


b
a

asinxbcosx
的系 数
a,b
可得点
P(a,b)
(一定要注意
a

b
顺序),射线
OP

O
为坐标原点)可作为某个
角的终边, 设为

,于是有:
tan


b

co s


a
a
ab
22
aa
2
b
2
cos


sin


b
ab
22
ba
2
b
2
sin


所以

asinxbcosxa
2
b
2
(sinxcos

cosxsin

)a
2
b
2
sin(x

)

其中,

叫做辅助角,它所在象限取决于点
P(a,b)
所在象限,它的一个函数值为:
tan


推论:

sinxcosx
b
. < br>a
2sin(x)

3sinxcosx2sin(x)
;< br>sinx3cosx2sin(x)

63
4

< br>
cosxsinx2cos(xm)

3cosxsinx2co s(xm)

cosx3sinx2cos(xm)

463


口诀:正余化正,加减不变,余正化余,加减颠倒,前6后3. 5.

附录二 些常用的结果
1.
(cos

sin

cos

)
2
1sin2


7


2.
sin

cos

1ta n

sin

cos

tan

1

tan(

)

tan(

)

sin

cos

1tan

4sin

cos

tan

14
1212 cos2



tan



t an

sin2

tan

sin2

3.
tan



附录三 万能公式
ααα1tan
2
2tan
2

cos
α

2

tan
α

2

sin
α< br>
ααα
1tan
2
1tan
2
1tan2
222
2tan
1. 已知
1tanx
31
,求
sin2x
的值.
1tanx
附录四 半角公式

sin
α
1< br>
cos
αα
1

cos
αα
1cos< br>α
sin
α
1cos
α


cos 

tan
.(符号由半角终边位置决定)
222221cos< br>α
1cos
α
sin
α
附录五 衍生二倍角公式
cos2

sin2(



4
)2cos (



4
)sin(



4
)


sin2

cos2(

)cos
2
(

)sin
2
(

)2cos
2
(

)112sin
2
(
)

44444

附录六 三倍角公式 sin3

3sin

4sin
3

,< br>cos3

4cos
3

3

附录七 和积互化公式
积化和差公式:
11

sin
α< br>cos
β
[sin(
αβ
)

sin(
αβ
)]

cos
α
sin
β
[sin(αβ
)

sin(
αβ
)]

2211
cos
α
cos
β
[cos(
αβ
)

cos(
αβ
)]

sin
α
sin
β
[cos(
αβ
)

cos(
αβ)]

22
和差化积公式:
sin
θ
s in
φ
2sin
θ

φθ

φθ
φθ

φ
cossin

sin
θ
sin< br>φ
2cos

2222
θ

φθ
φθ

φθ

φ
cossin

cos
θ
cos
φ
2sin

2222

cos
θ
cos
φ
2cos

8

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