三角函数倍角公式

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2020年11月09日 06:54
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2020年11月9日发(作者:樊彬)


页眉内容
三角函数倍角公式
复习重点:二倍角公式
二倍角的正弦公式:
sin2A=2sinAcosA
二倍角的余弦公式: cos2A=cos
2
A-sin
2
A=2cos
2
A -1=1-2sin
2
A
二倍角的正切公式:
tan2A=2tanA(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)2ctga
对公式的再认识:
(1) 适用范围:二倍角的正切公式有限制条件:
A≠kπ+

且A≠
k


(k∈Z);
224
(2) 公式特征:二倍角公式是两角和的正弦、余弦和正切公式之特例;
二倍角关系是相对的。
(3) 公式的灵活运用:正用、逆用、变形用。

复习难点:倍角公式的应用
复习内容:
小结:
倍角公式:
sin2A=2sinAcosA


页眉内容
cos2A=cos
2
A-sin
2A=2cos
2
A-1=1-2sin
2
A
tan2A=
2tanA

2
1-tanA
化“1”公式(升幂公式)
1+sin2A=(sinA+cosA)
2

1-sin2A=(sinA-cosA)
2

1+cos2A=2cos
2
A
1-cos2A=2sin
2
A
降幂公式
cos
2
A=
1+cos2A

2
sin
2
A=
1-cos2A

2

二倍角公式是两角和公式的特殊情况,即:

由此可继续导出三倍角公式 .观察角之间的联系应该是解决三
角变换的一个关键.二倍角公式中余弦公式有三种形式,采用哪种形< br>式应根据题目具体而定.

倍角和半角相对而言,两倍角余弦公式的变形可引出半角公式.
推导过程中可得到一组降次公式,即,


页眉内容
进一步得到半角公式:



降次公式在三角变换中应用得十分广泛,“降次”可以作为三角
变换中的一个原则.半角公 式在运用时一定要注意正、负号的选取,
而是正是负取决于所在的象限.而半角的正切可用α的正弦、余 弦
表示,即:.这个公式可由二倍角公式得出,这
个公式不存在符号问题,因此经常采用.反之 用tan也可表示sinα,
cosα, tanα,即:

“万能”公式.

,,这组公式叫做
教材中只要求记忆两倍角公式,其它公式并没有给出,需要时 可
根据二倍角公式及同角三角函数公式推出.

例1.推导三倍角的正弦、余弦公式

解:sin3α=sin(2α+α)


页眉内容

cos3α=cos(2α+α)



例2.利用三倍角公式推导sin18°的值.

解:∵ sin36°=cos54°,∴
2sin18°cos18°=4cos
3
18°-3cos18°

∵ cos18°≠0 ∴ 2sin18°=4cos
2
18°-3 ∴
2sin18°=4-4sin
2
18°-3
∴ 4sin
2
18°+2sin18°-1=0

cos36°.


例3.化简求值:(1) csc10°-
tan20°+cot20°-2sec50°

解:(1) csc10°-

sec10°
sec10°(2)
.
. 本题还可根据二倍角公式推出


页眉内容


(2) tan20°+cot20°-2sec50°



例4.求:sin
2
20°+cos
2
50°+sin30°sin70°

解:sin
2
20°+cos
2
50°+sin30°sin70°



例5.已知:

解:∵,
.求: cos
4
θ+sin
4
θ的值.


页眉内容


, 即
,∴ cos
4
θ+sin
4
θ



例6.求cos36°·cos72°的值.

解:cos36°·cos72°



例7.求:

解:


的值.



页眉内容
上述两题求解方法一致,都是连续应用二倍角的正弦公式.而能
采用这种方法求值的题目要求也是严格的,要满足(1)余弦相乘,
(2)后一个角是前一个角 的两倍,(3)最大角的两倍与最小值的和
(或差)是π.满足这三个条件即可采用这种方法.

例8.已知:2cosθ=1+sinθ,求

方法一: ∵2cosθ=1+sinθ,∴
∴ 或,∴ ,

.


,∴ 或 =2.
方法二:∵ 2cosθ=1+sinθ, ∴


=2.

例9.已知:

,
,∴
,

,求:tanα的值.


页眉内容

解:∵,∴

∵ 0≤α≤π, ∴


(1)当
则有
, ∴ ,
时, ,
,∴, ∴
,∴


(2)当
.
,则有



, ∴,∴.


页眉内容
注意:1与sinα在一起时,1往往被看作
cosα在一起时,往往应用二倍角余弦公式把1去掉.

,而1与
例10.已知:sinθ, sinα, cosθ为等差数列;sinθ,sinβ,
cosθ为等比数列.求证:2cos2α=cos2β.

证明:∵ , ∴
∴ 4sin
2
α=1+2sin
2
β ∴ 2-4sin
2
α=2-1-2sin
2
β ∴
2cos2α=cos2β.

课后练习:

1.若
则( ).
A、PQ B、PQ C、P=Q D、P∩Q=

2.若A为ΔABC的内角,
A、

B、 C、
,则cos2A=( ).
D、


页眉内容
3.若
A、

4.若
A、

5.若
A、

6.若

B、
B、
,则sin2θ=( ).
C、 D、
,则sinθ=( ).
C、 D、-
,则
B、
=( ).
C、1 D、-1
,则cosα=________.
7. 若θ为第二象限角,且,则
. =_____.8.已知sinA+cosA=2sinB. 求证:cos2B=cos
2

参考答案

1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6. 7. 6

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