高考一轮复习三角恒等变换
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2014年星火教育高考一轮复习三角恒等变换
一、两角和与差的正弦、余弦和正切公式
1、三角函数式的化简、求值
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(1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则
①一看“角”,这是最
重要的一环,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使
用公式;
②二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”;
③三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我们打到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”
等。
(2)根式的化简常常需要升幂去根号,在化简中注意角的范围以确定三角函数值的正负号;
(3)对于给角求值问题,往往所给角都是非特殊角,解决这类问题的基本思路有:
①化为特殊角的三角函数值;
②化为正、负相消的项,消去求值;
③化分子、分母出现公约数进行约分求值。
※例题解析※
(1sin
cos
)(sin
〖例〗(1)化简
22cos<
br>
cos)
22
(0
)
1cos20
0
1
0
(2)求值
sin10
(tan5
0
)
00
2sin20tan5
思路解析:
(1)从把角
变为
2
入手,合理使用公式;
(2)应
用公式把非
10
o
角转化为
10
o
的角,切化弦。
2、三角函数的给值求值问题
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三角函数的给值求值问题
解决的关键在于把“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”。
(3)常见的配角技巧
2
4
2
(
)
(
)1
[(
)(
)]
2
1
[(
)(
)]
2
(
)
24
※例题解析※
3
335<
br>
,cos(
),sin(
)
,求
sin(
)
的值。
4445413
3
思路解析:比较题设中的角与待求
式中的角,不难发现
(
)(
)(
)
或将
442
〖例〗已知
0
<
br>
3
cos(
)
变化为
sin(
)
,再由
(
)
求解。
44
4
4
解答:方法一:∵
4
3
<
br>4
,
3
,<
br>
0.
又
4424
3
3
<
br>3
5
4
3
.
又
Qsin(
)
Qcos
,sin(
)
。又
Q0
,
444413
45
4
5
3
sin(
)cos[(
)]cos[(
)(
)]
244
3
3
cos(
)cos(
)sin(
)
sin(
)
4444
()()
5
方法二:
cos(
3
)sin(
)
445
3、三角函数的给值求角问题
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(1)通过先求角的某个三角函数值来求角,在选取函数时,遵照以下原则:
①已知正切函数值,选正切函数;
②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数。若角的范围是
0,
,选正、余弦皆可;若
角的范围是
2
0,
,选余弦较好;若角的
范围为
(
①求角的某一个三角函数值;
②确定角的范围;
,)
,选正弦较好。
22
(2)解给值求角问题的一般步骤为:
③根据角的范围写出所求的角。[:学科ZXXK]
※例题解析※
〖例1〗如图,
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
圆交于A、B的
横坐标分别为
225
、
105
(1)求tan(α+β)的值;
(2)求的α+2β值。
思路解析:由已知得cosα,cosβ
求ta
nα,tanβ
求tan(α+β)
求tan(α+2β)
求α+2
β的范围
求α+2β的值。
〖例2〗
已知0
思路解析:
2
,0
2
,且3sin
sin(2<
br>
),4tan
2
1tan
2<
br>
2
,求
的值.
由的关系
可求出
的正切值,再据已知
与2
构造出
,从而可求出
的一
个
2
三角函数值,再据
、
的范围求
的范围从而确定角
。
注:已知三角函数值求角,一般分两步:
①“恰当”地根据角的范围选择一个三角函数值;
②根据角的范围与三角函数值确定该角的值。
4、三角函数的综合应用
rrr
11
〖例〗已知α、β为锐角,向量
a(cos
,sin
),b(cos
,sin
),c(,).
22
rr
2
rr
31
(1)
若
ab,ac,
,求角
2
的值;
24
rrr
(2) 若
abc
,求tanα的值。
r
rr
rr
2
rr
31
b、c
的坐标,可求出关于α、β的
三角函数值,进思路解析:(1)由
ab
,及
a、
,ac
2
4
而求出角;
rrr
(2)由
abc
可求出关于α、β的三角
恒等式,利用方程的思想解决问题。
注:(1)已知三角函数值求角,一定要注意角的范围;
(2)求解三角函数有关的问题,有时构造等式,用方程的思想解决更简单、实用。
六、简单的三角恒等变换
1、可转化为y=asinx+bcosx+k的函数
※相关链接※
若函数f(x) 的解析式通通过三角恒等变换可转化为y=asinx+bc
osx+k的形式,则函数f(x)的解析式
可化为f(x)=
ab
sin(x+<
br>
)+k(其中cos
=
22
a
ab
2
2
,sin
=
b
ab
22
)的形式。
注:解析式与三角函数有关的函数若求函数的周期、单调区间、对称轴、值域等问题时,一般要转化
为
y=Asin(ωx+
)+k的形式。
※例题解析※
〖例〗已知函数<
br>f(t)
1t
17
,g(x)
cosxf(sinx)sinxf(cosx),x
,
<
br>1t
12
(1)将函数g(x)化简成Asin(ωx+
)+B(A>0,ω>0,
0,2
的形式;
(2)求函数g(x)的值域。
思路解析:(1)利用平方关系的变形将根式化为有理式;
(2)利用三角函数的单调性及借助于三角函数的图象确定值域。
2、三角函数的证明
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(1)证明三角恒等式的方法
观察等式两边的差异(角、函数、运算的差异),从解决某一差
异入手(同时消除其他差异),确定人
该等式的哪边证明(也可两边同时化简),当从解决差异方面不易
入手时,可采用转换命题法或用分析法
等。
(2)证明三角条件等式的方法
首先观
察条件与结论的差异,从解决这一差异入手,确定从结论开始,通过变换,将已知表达式代入
得出结论,
或通过变换已知条件得出引进结论,如果这两种方法都证不出来,可采用分析法;如果已知条
件含参数,
可采用消去参数法;如果已知条件是连比的式子,可采用换元法等。
※例题解析※
〖例〗(
1)求证:
tan
2
x
12(3cos4x)
;
2
tanx1cos4x
1m
tan
1
m
(2)
已知sin
=msin(2
+
)(m1),求证:tan(
+
)=
思路解析:(1)观
察本题(1)左、右两边式子间的差异,若选择“从左证到右”,则“切化弦”的方
法可用;若选择“从
右证到左”,则倍角公式应是必用公式;
(2)本题(2)一个条件等式的证明,应仔细观察条件与结
论的差异,从解决差异入手,结论中为α
+β与α的函数,而已知是β与2α+β的函数,将β、2α+
β用α+β、α表示解决本题的正确方向。
3、三角函数式的化简及求值
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(1)三角函数式的化简
ⅰ、化简的要求
①能求出值的应求出值;
②尽量使函数种数最少;
③尽量使项数最少;
④尽量使分母不含三角函数;
⑤尽量使被开方数不含三角函数。
ⅱ、化简的方法
弦切互化,异名化同名,异角化同角;降幂或升幂,和差化积、积化和差等。
(2)已知三角函数式的值,求其他三角函数式的值,一般思路为:
ⅰ、先化简所求式子;
ⅱ观察已知条件与所求式子之间的联系(从三角函数名及角入手);
ⅲ将已知条件代入所求式子,化简求值。
※例题解析※
3
11
0
〖例〗已知
,tan
.
,求
4tan
3
5sin
2
28sin
2
cos
2
11cos
2<
br>
2
8
的值
2sin(
)
2
思路解析:化简已知条件
化简所求式子,用已知表示所求
代
入已知求解
结论。
注:化简的思路:
对于和式,基本思想是降次、消项和逆用公式;对于
三角分式,基本思路是分子与分母约分或逆用公
式;对于二次根式,注意二倍角公式的逆
用。另外,还可以用切割化弦、变量代换、角度归一等方法。
4、三角函数的应用问题
〖例
〗如图,半圆O的直径为2,A为直径延长线上一点,且OA=2,B为半圆周上任意一点,以AB为
一
边作等边ΔABC,问点B在什么位置时,四边形OACB的面积最大?其最大面积是多少?
思路解析:点B的位置可由∠AOB的大小来确定,取∠AOB为自变量,则由余弦定理可求AB,从而可
求
S
ABC
,四边形OACB的面积可表示成∠AOB的函数,再求这个三角函数
的最大值。
注
:用函数法求平面图形面积的最大值或最小值,常以某个变化的角作为自变量,再将面积S表示成
这个角
的函数,然后将问题转化为求三角函数的最值,其中自变量的取值范围要根据实际情况而定,求函
数的最值可通过三角变换来解决。