高三第一轮复习三角恒等变换

绝世美人儿
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2020年08月15日 10:33
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河南专科学校排名-人事科工作总结


三角恒等变换


【提纲挈领】
主干知识归纳
1.常用的三角公式
(1)同角公式.
(2)诱导公式.
(3)和差角公式.
(4)二倍角公式.
(5)降幂公式:
sin
2


1cos2

2

cos
2< br>

1cos2

2

tan
2


1cos2

1cos2

.
2tan
(6)万能公式:
sin


2
2
1tan2

cos



2
2

s in

2tan

1tan


2
2< br>
1tan

2

1tan
2

2
.
(7)辅助角公式:
asin

bcos
a
2
b
2
sin





cos


a
ab
22

sin


b
ab
22
.

方法规律总结
1. 三角恒等变换的主题是求值、化简、证明.
2.对于三角变换 ,由于不同的三角函数式不仅会有结构形式方面的差异,而且会有所包含的角,以及这些
角的三角函数种 类方面的差异,因此三角恒等变换常常寻找式子所包含的各个角之间的联系,并以此为依
据选择可以联系 它们的适当公式,这是三角恒等变换的重要特点.
3.三角变换包括变换的对象、目标、依据和方法; 三角变换思维起点是角:盯住未知与已知角的关系(互
余、互补、和、差、倍、分);三角变换的基本思 想是转化与化归思想;三角变换的策略是:找“差异”,
立足“化异为同”、消除差异找方法.

【指点迷津】
【类型一】求值

【例1】:已知角
< br>的终边与单位圆相交于点
P

cos

,
A.< br>


1


,则
cos2

().
2

1

2
B.
1
2
C.

33
D. 22


1

2

【解析】:因为角

的终边与单位圆相交于点
P

cosα,-

,所以sinα=-
1
2

2
1

1
< br>2

cos2α=1-2sinα=1-2

-

=
.
2

2

答案:B

1


【例2】:已知
sin


3


5
为第四象限角,则
tan

2

( ).
A.

3314
B.

C.

D.
53
43
3
5

【解析】:因为
sinθ=-


为第四象限角,所以
cosθ=
4
5
.故tan
θ
2
sin
=
cos
θ
2
=< br>
θ
2
2sin
θ
2
cos
θ
2< br>=
sinθ
cosθ+1
=
2
θ
2cos
2
答案:C
5
=-
1
.
4
3
1+
5
-
3
【例3】:已知



为锐角,且
tan

7,tan


7+
4
4
, 则




________.
3
【解析】:因 为
tanα+β=

tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
3
=-1
,且
0<α+β<π
,所以
α+β=

.
4
4
1-7

3
答案:


4
【类型二】化简

【例1】:化简:
cos
A.

2
53

6
2tan15

( )
1tan
2
15
532
2
B. C.

D.
64
4
15cos
2
75
2o2oo

【解析】:原式=
cos15-sin15+tan30
答案:B
【例2】 :已知

3353
oo
=cos30+tan30=+=
.
236


5




,
< br>,则
1sin


( )

22


A.
sincos
B.
cossin
C.
sin

cos


2222
D.
cos

sin


【解 析】:因为
1-sinθ=sin
θθθθ

π5π

2< br>θ
2
θ

θ∈

,
-2sincos+co s=sin-cos



222222

22

所以
θθθθ
θ

π5π

sin>cos1-s inθ=sin-cos
,且,故.


,

2
2222
44

答案:A
si40
【例3】:
nant 10

3


________.

2


ooo

o

sin10
o
sin10 -3cos10
【解析】:原式=
sin40


o
-3< br>
=sin40
o
cos10cos10

ooo
ooooo
2sin40sin10-60
-2sin40sin502sin40cos40 sin80
==-=-
=
ooo
=-1
.
o
c os10cos10cos10
cos10

答案:
-1

【类型三】证明
【例1】:求证:
1sin2

cos2
tan

.
1sin2

cos2

2
1+2sinθcosθ-1-2sinθ
【证明】:左边=

=
2sinθcosθ+2sin
2
θ
2
2
1+2sin θcosθ+

2cosθ-1

2sinθcosθ+2cosθ
=tanθ
=右边,所以等式成立.

=
2sinθ

s inθ+cosθ

2cosθ

sinθ+cosθ

【 例2】:求证:
cos

sin


【证明】:因为
sinα+β=sinαcosβ+cosαsinβ

sinα-β=sinαcosβ- cosαsinβ
,两式
相减得
sinα+β
-
sinα-β=2c osαsinβ
,即
cosαsinβ=

1
sin
< br>



sin






.

2


1
2


sin

α+β

-sin

α-β



.
【例3】:已知
1tan




1
,求证:
tan2

4t an




.
2tan


4

1-tanθ
2+tanθ
=1
,所以
tanθ=-
1
2
. 【证明】:因为

1


2ta nθ4
2


tan2θ===-

22
3< br>1-tanθ

1

1-

-


2

2

-

1

1+
tan+tanθ

-


π


2
=-
4
.
4
-4tan



=-4

=-4

π
3

1
< br>
4

1-tantanθ
1-1


-< br>
4

2

π
所以等式成立.
【类型四】综合应用



【例1】:已知
tan2
22

2



,


,求

2

【解析】:原式=
2cos
2

2
sin

1
的值.


2 sin




4

cosθ- sinθ
sinθ+cosθ
=
1-tanθ
.
1+tanθ

3


因为
2θ∈

2
2tanθ

π


ππ

,解得tanθ=
.


,所以
θ∈

,

.又
tan2θ=-22=
2
2

42

2

1-tanθ
2
2
=3
-2
于 是,原式=
2
1
+
2
1-
【例2】:已知
cos< br>

的值.
【解析】:因为
2
.
,求
c os



1



2

,sin





,且
< br>


,0



2
2

9

2

3
β
2
<π,-
3 π
α
π
<
-
β<
.
42
2
< br>

2
π
2
<α<π,0<β<π
,所以
0
<α-

cos

α-


β

2


=-
1
9
,sin

β< br>
β

80

α

2
2

2




=
,所以
sin

α-

=1-cos

α-

=
2

2

81

2

3
 
5

β

4
5

α

5
2

α
2

α

cos


=
.
cos



=1- sin



=
,故
sin

α-
=

2

2

9

2< br>
9

2

3
于是,
cos
α+β
2
=cos


α-



< br>β

α



β

α


-




=cos

α -

cos




2

2



2

2

+sin
< br>α-


β

2


sin


α

1524575
+

=
. < br>-β

=-

933927
2

【例3】 :已知
sin

cos

2sin

,sin

cos

sin
2

,求证:
4co s
2
2

cos
2
2

.
2
【证明】:因为
sinθ+cosθ=2sinα
,所以
1+2sinθco sθ=4sinα
.

sinθcosθ=sinβ
,所以
1+2 sinβ=4sinα
,即
1+21-cosβ=41-cosα

整理得 ,
4cosα=1+2cosβ
,降次得,
2cos2α=cos2β
,平方 得,
4cos2α=cos2β
.
222

2

2

2222

【同步训练】

【一级目标】基础巩固组
一、选择题
1.已知< br>cos18
A.
m
,则
sin
2
9
( ).
D.
o
1-m
2o
1-cos18
=
【解析】:
sin9=

22
答案:A
2.已知
sin

A.

1m1m
1m
B. C.
22
2
1m
2

3
,

5
为第二象限角,则
sin2

的值为 ( ) .
12

25
B.
1224
C.


25
25
D.
24

25

4


【解析】:因为
sinθ=
3< br>5

为第二象限角,所以
cosθ=-
4
5

从而
sin2θ=2sinθcosθ=2

答案:C
3.已知< br>tan

3

4

24
.

-

=-
5

5

25
1 1
,tan






,则
tan


(
43
114
C. D.
6
1313
).
A.
1
7
B.
11
-
tan

α+β

-tanα
34
=
1
. 【解析】:
tanβ=tan

α+β-α ==



1+tanα+βtanα
11
13

1+

34
答案:B
xx
cos3
的零点是( )
22



A. B. C.或 D.


63633
xx



【 解析】:因为
f

x

=3sin+cos-3=2sin

+

-3
,由
f

x

=0< br>,得
22

26

xππ7π
xππxπ2π



3
.又
x∈

0,2π
,所以
+


,
,故
+=

+=,解得
sin

+

=
263263
2666
2

26

4.已知
x

0,2

,则函数
f

x

3sin

x=
π

x=π
.
3
答案:D
5.化简:
1sin8
1cos8

(
2
).
A.
sin4
B.
sin42cos4
C.
2cos4sin4
D.
2sin4cos4

【解析】:原式=
sin4-cos4-cos 4=-sin4+cos4+cos4=2cos4-sin4
.
答案:C
二、填空题
33

6.已知
cos

,



52
【解析】:因为
cosθ=-



,则

sincos


___ _____.
22


2
,所以
sinθ=-
2
3
5
,π<θ<
4
5
.故
θ
θθ

θ

4

9
2
θ
2< br>θ
-2sincos+cos=1-sinθ=1-

-

=
. 原式=

sin-cos

=sin
2
2222

2

5

5
答案:

2
9
5


5


7.已知




3

4
,则

1ta n


1tan



________.
4
,所以
tanα+β=tan
【解析】:因为
α+β=
3 π


4
,即
tanαtanβ
1-tanαtan β
=-1
,整理得,
tanαtanβ=-1tanαtanβ
.于是

1-tanα

1-tanβ

=1-
tanα+tanβ

+tanαtanβ=1-

-1tanαta nβ

+tanαtanβ=2
.
答案:
2

8 .化简:
sin50

13tan10


______ __.
oo
2sin50
o
sin30
o
【解析】:原式 =
sin50
o

cos10+3sin10
=

+10
o

cos10
o
cos10
o

=
2cos40
o
sin40
o
sin80
o
co s10
o
=
cos10
o
=1
.
答案:
1

三、解答题
9.已知
cos






1
5
,cos






3
5
,求
tan
tan

的值.
【解析】:因为
cos

α+β
=
1
5

cosαcosβ- sinαsinβ=
1
5

(1)

cos

α-β

=
3
β=
3
5

cosαcosβ+sinαsin
5

(2)

(1)+(2)得,
cosαcosβ=
2
5
(3)
(2)-(1)得,
sinαsinβ=
1
5
(4)
(4)

(3)得,
tanαtanβ=
1
2
.
10.已知函数
f

x

cos
2
x sin
2
x2cosxsinx2
.求
(1)函数
f

x

的递增区间

(2)函数
f

x

的零点.

【解析】 :(1)因为
f

x

=sin2x+cos2x-2=
2
sin


2x+
π


4
< br>
-2


-
π
2
+2kπ≤2x+π
4

π
2
+2kπ

k∈Z
得,
-
3
8
π
+kπ≤x≤
π
8
+k π

k∈Z


所以函数
f

x

的递增区间为



-

8
+kπ
,
π
8
+kπ




k∈Z< br>
.
(2)由
f

x

=
2sin


π


2x+
4


-2=0
得,
sin


2x+
π


4


=1

所以
6


2x+
π
4
=
π
ππ
+2kπ

k∈Z

,解得
x=+kπ

k∈Z

.所以函数
f

x

的零点为
+kπ

k ∈Z

.
2
88
【二级目标】能力提升题组
一、选择题
1.已知
cos2


1
44
,则
cos

sin

的值为(
3
).
A.1 B.
51311
C. D.
9
1818
22
【解析】:原式=
cosθ+sinθ

2
1
22
-2cosθsinθ=1-

1+cos2θ

1-cos2θ


2
2
1


1


5
2
=1-1-cos2θ=1-

1-


=
.
22


3


9
1

答案:B
2.已知
sin2


24

3


,且



,

,则
sin


(
25
4

).
A.
4
5
B.

433
C. D.


55
5
【解析】:因为
α∈









,所以
sinα>0
,且
2 α∈

,2π

.

2


4

22
22

24

7

又< br>sin2α=-
,所以
cos2α=1-sin2α=1-

-=
25

25

25


si nα=
答案:C
二、填空题
3.
cos20
24
cos2α=
7
25
.
2
1-cos2α
2
1-
=
7
25
=
9
,于是
sinα=
3< br>.
5
225
cos40cos60cos80
________.
ooooo
2sin20cos20cos40cos60cos80< br>【解析】:原式=
o
2sin20
ooooooooo
2sin40 cos40cos60cos802sin80cos60cos80sin160cos601
=== =
.
ooo
16
4sin208sin208sin20
答案:< br>1
16

三、解答题
7




317

4.已知
cos

x

, x
4

4

512

sin2x2sin
2
x
,求的值.
1tanx
7


【解析】:因为
cos



π

317π
+x

=,4

4
< br>512
,所以

3
<
π
4
+x<2π,
sin


π

4
+x

=-
.

4

5

cos

π π33
2

π

3
.
+x

=
,得
cosxcos

sinxsin=
,即
cosx
sinx=
4455
45

,得
sin

sin


π

4
+x

=-< br>
4

5
5
π
4
cosx+cos
π
4
sinx=-
7
4
5
,即
cosx+sinx =-
4
2
5
.

cosx

sinx=
3
2
,平方得
2cosxsinx=
25
.于是

42


-

2
255
2sinxco sxcosx+sinx

sin2x+2sinx

=-
28
.
==
7
×
1-tanx

cosx- sinx

32
5
75

【高考链接】

1.(2015年四川文13)已知
sin

2cos

0< br>,则
2sin

cos

cos
2
的值为________.
2
2sinαcosα-cosα
【解析】:因为< br>sinα+2cosα=0
,所以
tanα=-2
,故
22
sinα+cosα
=
2tanα-1
2

-2

-1
==-1
.
22
tanα+1

-2
< br>+1
答案:
-1

2.(2013年全国新课标II卷理15)设
为第二象限角,若
tan




1

si

cos

n




4

2



________.
【 解析】:因为
tan

θ+


π

4< br>

=
1
2
tanθ+tan
,所以
π4
=
1
,解得
tanθ=-
1
.又
θ
为第二象限角,
π
2
3
4
1

tanθtan
10

1sinθ

sinθ=
tanθ=-=10


10
3cosθ
,解得



.于是
sinθ+cosθ=-
.
310

5

22
cosθ=-

sinθ+cosθ=1

10
答案:
-
10
5

3.(2014年全国新课标I卷 理8)设


1sin


(0,)


(0,)
,且
tan


2
2
co s

,则( ).

8


A
.
3





2

B
.
2





2

C
.
3




2

2

D
.
2





2

β

β
ββ
β
sin+cos

sin +cos
1+tan

1+sinβ

22

22
=
2
=tan

π
+
β

.因【 解析】:
tanα===

cosβ
cos
2
β
2
-sin
2
β
2
cos
β
2
-sin< br>β
2
1-tan
β

42

2
为< br>β∈(0,
π
β
2
)
,所以
π
2
∈ (
π
4
,
π
2
)
.又
α∈(0,
π
2
)
,所以
α=
πβπ
4
+
4
+
2
,即
2α-β=
2
.
答案:B




9

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