第三章 三角恒等变换章末复习
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三角恒等变换章末复习
一、网络构建
二、要点归纳
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
cos(α-β)=cos αcos β+sin
αsin β.
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.
tan α+tan
β
tan(α+β)=.
1-tan αtan β
tan
α-tan β
tan(α-β)=.
1+tan αtan β
2.二倍角公式
sin 2α=2sin αcos α.
cos 2α=cos
2
α-s
in
2
α=2cos
2
α-1=1-2sin
2
α.
2tan α
tan 2α=.
1-tan
2
α
3.升幂缩角公式
1+cos
2α=2cos
2
α.
1-cos 2α=2sin
2
α.
4.降幂扩角公式
1+cos 2x
sin 2x
sin xcos
x=,cos
2
x=,
22
sin
2
x=
1-cos 2x
.
2
5.和、差角正切公式变形
tan α+tan
β=tan(α+β)(1-tan αtan β),
tan α-tan
β=tan(α-β)(1+tan αtan β).
6.辅助角公式
b
其中tan θ=
. y=asin ωx+bcos ωx=a
2
+b
2
sin(ωx+θ).
a
题型一 三角函数求值
sin 110°sin 20°
例1
(1)
2
的值为( )
cos155°-sin
2
155°
1133
A.- B.
C. D.-
2222
考点 利用二倍角公式化简求值
题点
利用正弦的二倍角公式化简求值
答案 B
sin 70°sin 20°cos
20°sin 20°
解析 原式==
cos 310°cos
50°
1
sin 40°
2
1
==.
sin
40°2
41
(2)已知α,β为锐角,cos α=,tan(α-β)=-,求cos
β的值.
53
考点 角的拆分与组合在三角恒等变换中的应用
题点
角的拆分与组合在三角恒等变换中的应用
4
解 ∵α是锐角,cos α=,
5
33
∴sin α=,tan α=.
54
tan
α-tanα-β
13
∴tan β=tan[α-(α-β)]==.
1+tan αtanα-β
9
910
∵β是锐角,故cos β=.
50
反思感悟 三角函数的求值问题通常包括三种类型,即给角求值,给值求值,给值求角.给
角求值的关键是将要求角转化为特殊角的三角函数值;给值求值关键是找准要求角与已知角
之间
的联系,合理进行拆角、凑角;给值求角实质是给值求值,先求角的某一三角函数值,
再确定角的范围,
从而求出角.
π
1
π
2
β-
=,那么tan<
br>
α+
等于( ) 跟踪训练1 已知tan(α+β)=,tan
4
4
4
5
1313
31
A. B. C. D.
1822226
考点 两角和与差的正切公式
题点 利用两角和与差的正切公式求值
答案 C
21
-
54ππ
3
α+
=tan
α+β-
β-
=解析 tan
=.
4
4
2122
1+×
54
题型二
三角函数式的化简与证明
1
2cos
4
x-2cos
2
x+
2
例2
化简:.
π
2
π
2tan
<
br>4
-x
sin
4
+x
考点 整体与换元思想在三角恒等变换中的应用
题点
整体与换元思想在三角恒等变换中的应用
1
-2sin
2
xcos
2
x+
2
解
原式=
π
2
π
2sin
4
-x
cos
4
-x
π
cos
4
-x
1
1-sin
2
2x
2
=
π
π
2
sin
4
-x
cos
4
-x
1
2
cos2x
2
1
==cos 2x.
π
2
-2x
sin
2
反思
感悟 三角函数化简常用策略有:切化弦、异名化同名、降幂公式、1的代换等,化简
的结果应做到项数
尽可能少,次数尽可能低,函数名尽量统一.
三角函数证明常用方法有:从左向右(或从右向左),一
般由繁向简;从两边向中间,左右归
一法;作差证明,证明“左边-右边=0”;左右分子、分母交叉相
乘,证明差值为0等.
sin α+1
1
α
1
跟踪训练2
证明:=tan +.
22
1+sin α+cos α
2
考点
三角恒等式的证明
题点 三角恒等式的证明
αα
2sin cos
22
+1
αα
22
sin+cos
22
证明
∵左边=
αααα
22
2sin cos cos-sin
2222
1++
αααα
sin
2
+cos
2
sin
2<
br>+cos
2
2222
2tan
α
2
+1
α
1+tan
2
2
=
αα
2tan
1-tan
2
22
1++
αα
1+tan
2
1+tan
2
22
αα
tan
2
+2tan
+1
22
=
ααα
1+tan
2
+2tan
+1-tan
2
222
tan
α
+1<
br>
2
2
1
α
==
tan
2
+1
α
2
2tan +2
2
1
α
1
=tan
+=右边,
222
∴原等式成立.
题型三 三角恒等变换与函数、向量的综合运用
例3 已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin
β),|a-b|=
(1)求cos(α-β)的值;
ππ
5
(2)若-<β<0<α<,且sin β=-,求sin α的值.
2213
考点 和、差角公式的综合应用
题点 和、差角公式与其他知识的综合应用
解 (1)因为向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),
|a-b|=cos α-cos β
2
+sin α-sin
β
2
25
=2-2cosα-β=,
5
43
所以2-2cos(α-β)=,所以cos(α-β)=.
55
ππ
(2)因为0<α<,-<β<0,所以0<α-β<π,
22
3
因为cos(α-β)=,
5
4512
所以sin(α-β)=,且sin β=-,cos β=,
51313
5
412333
-
=. 所以sin
α=sin[(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)·sin
β=×+×
5135
13
65
反思感悟 三
角函数与三角恒等变换综合问题,通常是通过三角恒等变换,如降幂公式,辅
助角公式对三角函数式进行
化简,最终化为y=Asin(ωx+φ)+k或y=Acos(ωx+φ)+k的形式,
再研究三角函
数的性质.当问题以向量为载体时,一般是通过向量运算,将问题转化为三角
函数形式,再运用三角恒等
变换进行求解.
π
2x+
+sin
2
x-cos
2
x+23sin xcos x. 跟踪训练3
已知函数f(x)=cos
3
(1)化简f(x);
1
(2)若f(α)=,2α是第一象限角,求sin 2α.
7
考点
应用二倍角公式化简求值
题点 综合应用二倍角公式化简求值
25
.
5
解 (1)f(x)=
1
2
cos
2x-
3
2
sin 2x-cos 2x+3sin 2x
=
31
2
sin 2x-
2
cos
2x=sin
2x-
π
6
. <
br>(2)f(α)=sin
2α-
π
6
=
1
7
,2α是第一象限角,
即2kπ<2α<
π
2
+2kπ(k∈Z),
∴2kπ-
π
6
<2α-
ππ
6
<
3
+2kπ(k∈Z),
∴cos
π
2α-
4
6
=
3
7
,
∴sin 2α=sin
π
π
2α-
6
+
6
=sin
2α-
π
π6
·cos
6
+cos
2
α-
π
6
·sin
π
6
=
134315
7
×
2
+
7
×
2
=
3
14
.
1.若α,β都是锐角,且cos
α=
5
5
,sin(α-β)=
10
10
,则cos
β等于(
A.
2
2
B.
2
10
C.
2
2
或-
2
10
D.
2
2
或
2
10
考点
和、差角公式的综合应用
题点 综合运用和、差角公式化简求值
答案 A
)
解析 由α,β都是锐角,且cos
α=
51025310
,sin(α-β)=,得sin
α=,cos(α-β)=,
510510
2
.
2
∴cos
β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin
αsin(α-β)=
2.若3sin x+cos x=4-m,则实数m的取值范围是( )
A.[2,6]
C.(2,6)
考点 简单的三角恒等变换的应用
题点 辅助角公式与三角函数的综合应用
答案 A
解析 ∵3sin x+cos
x=4-m,∴
4-m
31
sin x+cos x=,
222
B.[-6,6]
D.[2,4]
4-m
π
4-m
ππ
x-
=∴sin sin
x+cos cos x=,∴cos
.
3
332
2
x-
π
≤1,∴
4-m
≤1,∴2≤m≤6. ∵
cos
3
2
3.在△ABC中,若tan Atan B=tan A+tan
B+1,则cos C的值是( )
A.-
2211
B. C. D.-
2222
考点 简单的三角恒等变换的应用
题点
简单的三角恒等变换与三角形的综合应用
答案 B
tan A+tan B
解析
由tan A·tan B=tan A+tan B+1,得=-1,即tan(A+B)=-1.
1-tan A·tan
B
∵A+B∈(0,π),∴A+B=
3ππ
2
.∴C=,cos C=.
442
sin180°+2α
cos
2
α
4.化简:·
= .
1+cos 2αcos90°+α
考点
利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 综合运用三角恒等变换公式化简求值
答案 cos
α
π
3
x+
-3cos
2
x+,x∈R.
5.已知函数f(x)=cos
x·sin
3
4
(1)求f(x)的最小正周期;
ππ
-,
上的最大值和最小值.
(2)求f(x)在闭区间
44
考点
简单的三角恒等变换的综合应用
题点 简单的三角恒等变换与三角函数的综合应用
解 (1)由已知,得
1
sin
x+
3
cos x
-3cos
2
x+
3
f(x)=cos
x·
4
2
2
133
=sin x·cos
x-cos
2
x+
224
133
=sin 2x-(1+cos
2x)+
444
13
=sin 2x-cos 2x
44
π
1
2x-
. =sin
3
2
2π
所以f(x)的最小正周期T==π.
2
ππππ
-,-
上是减函数,在区间
-,
上
是增函数, (2)因为f(x)在区间
12
4
1
24
πππ
111
-
=-,f
-
=-,f
=, f
<
br>4
12
4
442
ππ
1
1
-,
上的最大值为,最小值为-.
所以函数f(x)在闭区间
44
42