高三第一轮复习三角恒等变换
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
1cos2
2
,
cos
2<
br>
1cos2
2
,
tan
2
1cos2
1cos2
.
2tan
(6)万能公式:
sin
2
2
1tan2
,
cos
2
2
,
s
in
2tan
1tan
,
2
2<
br>
1tan
2
1tan
2
2
.
(7)辅助角公式:
asin
bcos
a
2
b
2
sin
cos
a
ab
22
、
sin
b
ab
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
故
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=
3π
.
4
4
1-7
3
答案:
3π
4
【类型二】化简
【例1】:化简:
cos
A.
2
53
6
2tan15
( )
1tan
2
15
532
2
B.
C.
D.
64
4
15cos
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
1sin
( )
22
A.
sincos
B.
cossin
C.
sin
cos
2222
D.
cos
sin
【解
析】:因为
1-sinθ=sin
θθθθ
π5π
2<
br>θ
2
θ
且
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
p>
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:
1sin2
cos2
tan
.
1sin2
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
1tan
1
,求证:
tan2
4t
an
.
2tan
4
1-tanθ
2+tanθ
=1
,所以
tanθ=-
1
2
. 【证明】:因为
1
2ta
nθ4
2
故
tan2θ===-
,
22
3<
br>1-tanθ
1
1-
-
2
2
-
1
1+
tan+tanθ
-
π
2
=-
4
.
4
-4tan
+θ
=-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=
.
,π
,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-
又
cos
α-
β
2
=-
1
9
,sin
β<
br>
β
80
α
2
2
2
,
-β
=
,所以
sin
α-
=1-cos
α-
=
2
2
81
2
3
5
β
4
5
α
5
2
α
2
α
,
cos
-β
=
.
cos
-β
=1-
sin
-β
=
,故
sin
α-
=
2
2
9
2<
br>
9
2
3
于是,
cos
α+β
2
=cos
α-
<
br>β
α
β
α
-
-β
=cos
α
-
cos
-β
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
.
又
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.
1m1m
1m
B.
C.
22
2
1m
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
,θ
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
cos3
的零点是( )
22
A. B. C.或
D.
或
63633
xx
xπ
【
解析】:因为
f
x
=3sin+cos-3=2sin
+
-3
,由
f
x
=0<
br>,得
22
26
xππ7π
xππxπ2π
xπ
3
.又
x∈
0,2π
,所以
+
∈
,
,故
+=
或
+=,解得
sin
+
=
263263
2666
2
26
4.已知
x
0,2
,则函数
f
x
3sin
x=
π
或
x=π
.
3
答案:D
5.化简:
1sin8
1cos8
(
2
).
A.
sin4
B.
sin42cos4
C.
2cos4sin4
D.
2sin4cos4
【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
sincos
___
_____.
22
3π
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
1ta
n
1tan
________.
4
,所以
tanα+β=tan
【解析】:因为
α+β=
3
π
3π
4
,即
tanαtanβ
1-tanαtan
β
=-1
,整理得,
tanαtanβ=-1tanαtanβ
.于是
1-tanα
1-tanβ
=1-
tanα+tanβ
+tanαtanβ=1-
-1tanαta
nβ
+tanαtanβ=2
.
答案:
2
8
.化简:
sin50
13tan10
______
__.
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
x2cosxsinx2
.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
,
由
-
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
-
3π
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
,
p>
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∈
3π
3π
,π
,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
故
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
sin2x2sin
2
x
,求的值.
1tanx
7
【解析】:因为
cos
7π
π
317π
+x
=,
4
<
br>512
,所以
5π
3
<
π
4
+x<2π,
sin
π
4
+x
=-
.
4
5
由
cos
π
π33
2
π
3
.
+x
=
,得
cosxcos
sinxsin=
,即
cosx
sinx=
4455
45
,得
sin
由
sin
π
4
+x
=-<
br>
4
5
5
π
4
cosx+cos
π
4
sinx=-
7
4
5
,即
cosx+sinx
=-
4
2
5
.
由
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
则
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
由
.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
1sin
(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