《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)新增分大一輪復(fù)習 第五章 三角函數(shù)、解三角形 5.4 簡單的三角恒等變換(第1課時)講義(含解析).docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)新增分大一輪復(fù)習 第五章 三角函數(shù)、解三角形 5.4 簡單的三角恒等變換(第1課時)講義(含解析).docx(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
5.4 簡單的三角恒等變換
最新考綱
考情考向分析
1.掌握兩角和與兩角差的正弦、余弦、正切公式,掌握正弦、余弦、正切二倍角的公式.
2.掌握簡單的三角函數(shù)式的化簡、求值及恒等式證明.
三角恒等變換是三角變換的工具,主要考查利用兩角和與差的三角函數(shù)公式、二倍角公式進行三角函數(shù)的化簡與求值,重在考查化簡、求值,公式的正用、逆用以及變式運用,可單獨考查,也可與三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)、向量等知識綜合考查,加強轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用意識.題型選擇、填空、解答均有可能出現(xiàn),中低檔難度.
1.兩角和與差的余弦、正弦、正切公式
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(C(α-β))
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ(C(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ(S(α+β))
tan(α-β)=(T(α-β))
tan(α+β)=(T(α+β))
2.二倍角公式
sin2α=2sinαcosα;
cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
tan2α=.
概念方法微思考
1.誘導(dǎo)公式與兩角和差的三角函數(shù)公式有何關(guān)系?
提示 誘導(dǎo)公式可以看成和差公式中β=k(k∈Z)時的特殊情形.
2.怎樣研究形如f(x)=asinx+bcosx函數(shù)的性質(zhì)?
提示 先根據(jù)輔助角公式asinx+bcosx=sin(x+φ),將f(x)化成f(x)=Asin(ωx+φ)+k的形式,再結(jié)合圖象研究函數(shù)的性質(zhì).
題組一 思考辨析
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“”)
(1)存在實數(shù)α,β,使等式sin(α+β)=sinα+sinβ成立.( √ )
(2)對任意角α都有1+sinα=2.( √ )
(3)y=3sinx+4cosx的最大值是7.( )
(4)公式tan(α+β)=可以變形為tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ),且對任意角α,β都成立.( )
題組二 教材改編
2.[P127T2]若cosα=-,α是第三象限的角,則sin等于( )
A.-B.C.-D.
答案 C
解析 ∵α是第三象限角,∴sinα=-=-,
∴sin=-+=-.
3.[P131T5]sin347cos148+sin77cos58=.
答案
解析 sin347cos148+sin77cos58
=sin(270+77)cos(90+58)+sin77cos58
=(-cos77)(-sin58)+sin77cos58
=sin58cos77+cos58sin77
=sin(58+77)=sin135=.
4.[P146A組T4(2)]tan10+tan50+tan10tan50=.
答案
解析 ∵tan60=tan(10+50)=,
∴tan10+tan50=tan60(1-tan10tan50)
=-tan10tan50,
∴原式=-tan10tan50+tan10tan50=.
題組三 易錯自糾
5.=.
答案
解析 原式=
=
==sin30=.
6.化簡:=.
答案
解析 原式=
===.
7.已知θ∈,且sin=,則tan2θ=.
答案 -
解析 方法一 sin=,得sinθ-cosθ=,①
θ∈,①平方得2sinθcosθ=,
可求得sinθ+cosθ=,∴sinθ=,cosθ=,
∴tanθ=,tan2θ==-.
方法二 ∵θ∈且sin=,
∴cos=,
∴tan==,∴tanθ=.
故tan2θ==-.
8.化簡:=.
答案 4sinα
解析?。剑剑?sinα.
第1課時 兩角和與差的正弦、余弦和正切公式
題型一 和差公式的直接應(yīng)用
1.(2018嘉興檢測)sin215-cos215的值為( )
A.B.C.-D.-
答案 C
解析 sin215-cos215=-(cos215-sin215)
=-cos30=-,故選C.
2.已知tan=,tan=,則tan(α+β)的值為( )
A.B.C.D.1
答案 D
解析 ∵tan=,tan=,
∴tan(α+β)=tan
=
==1.
3.已知sinα=,α∈,tan(π-β)=,則tan(α-β)的值為( )
A.-B.C.D.-
答案 A
解析 ∵α∈,∴cosα=-,tanα=-,
又tanβ=-,
∴tan(α-β)=
==-.
4.計算的值為.
答案
解析 =
===.
思維升華 (1)使用兩角和與差的三角函數(shù)公式,首先要記住公式的結(jié)構(gòu)特征.
(2)使用公式求值,應(yīng)先求出相關(guān)角的函數(shù)值,再代入公式求值.
題型二 和差公式的靈活應(yīng)用
命題點1 角的變換
例1(1)設(shè)α,β都是銳角,且cosα=,sin(α+β)=,則cosβ=.
答案
解析 依題意得sinα==,
因為sin(α+β)=
α,
所以α+β∈,所以cos(α+β)=-.
于是cosβ=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα
=-+=.
(2)(2018浙江名校聯(lián)盟聯(lián)考)已知sin=,則cos等于( )
A.-B.C.-D.
答案 C
解析 設(shè)θ=-α,則2θ=-2α,∴2α+=π-2θ,
∴cos=cos(π-2θ)=-cos2θ=2sin2θ-1
=-1=-.
命題點2 三角函數(shù)式的變換
例2(1)化簡: (0<θ<π);
(2)求值:-sin10.
解 (1)由θ∈(0,π),得0<<,∴cos>0,
∴==2cos.
又(1+sinθ+cosθ)
=
=2cos
=-2coscosθ,
故原式==-cosθ.
(2)原式=-sin10
=-sin10
=-sin10
=-2cos10=
=
=
==.
引申探究
化簡: (0<θ<π).
解 ∵0<θ<π,∴0<<,∴=2sin,
又1+sinθ-cosθ=2sincos+2sin2
=2sin,
∴原式=
=-cosθ.
命題點3 公式的逆用與變形
例3(1)已知sinα+cosβ=,sinβ-cosα=,則sin(α-β)=.
答案 -
解析 ∵sinα+cosβ=,sinβ-cosα=,
∴(sinα+cosβ)2=,(sinβ-cosα)2=,
即sin2α+2sinαcosβ+cos2β=,①
sin2β-2sinβcosα+cos2α=.②
①+②得sin2α+2sinαcosβ+cos2β+sin2β-2sinβcosα+cos2α=(sin2α+cos2α)+(cos2β+sin2β)+2(sinαcosβ-sinβcosα)=1+1+2sin(α-β)=2+2sin(α-β)=,則sin(α-β)=-.
(2)已知α-β=,tanα-tanβ=3,則cos(α+β)的值為.
答案?。?
解析 ∵tanα-tanβ=-==3,且α-β=,∴cosαcosβ=,又cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=,∴sinαsinβ=-,那么cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=-.
思維升華 (1)解決三角函數(shù)的求值問題的關(guān)鍵是把“所求角”用“已知角”表示.①當“已知角”有兩個時,“所求角”一般表示為兩個“已知角”的和或差的形式;②當“已知角”有一個時,此時應(yīng)著眼于“所求角”與“已知角”的和或差的關(guān)系.
(2)常見的配角技巧:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=-,α=+,=-等.
跟蹤訓(xùn)練 (1)計算:
=.(用數(shù)字作答)
答案
解析?。剑剑剑?
(2)已知α∈,β∈,且cosα=,cos(α+β)=-,則sinβ=.
答案
解析 由已知可得sinα=,sin(α+β)=,
∴sinβ=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=-=.
(3)若sinx+cosx=,則tan=.
答案
解析 由sinx+cosx=,得2sin=,即sin=,所以cos=,所以tan=,即tan=tan=.
用聯(lián)系的觀點進行三角變換
三角變換的關(guān)鍵是找到條件和結(jié)論中的角和式子結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系.變換中可以通過適當?shù)夭鸾?、湊角或?qū)κ阶诱w變形達到目的.
例(1)(2018紹興一中期中)(1+tan21)(1+tan20)(1+tan25)(1+tan24)的值為( )
A.2B.4C.8D.16
答案 B
解析 (1+tan21)(1+tan20)(1+tan25)(1+tan24)=[1+tan(45-24)](1+tan24)[1+tan(45-25)](1+tan25)=(1+tan24)(1+tan25)=(1+tan24)(1+tan25)=4,故選B.
(2)設(shè)α為銳角,若cos=,則sin的值為.
答案
解析 ∵α為銳角且cos=>0,
∴α+∈,∴sin=.
∴sin=sin
=sin2cos-cos2sin
=sincos-
=-
=-=.
(3)已知sinα=,α∈,則=.
答案?。?
解析?。?
=cosα-sinα,
∵sinα=,α∈,
∴cosα=-,∴原式=-.
1.(2018臺州模擬)已知cosα=1,則sin等于( )
A.B.C.-D.-
答案 C
解析 因為cosα=1,所以sinα=0,則sin
=sinαcos-cosαsin=-sin=-,故選C.
2.(2018溫州檢測)已知α是第二象限角,且tanα=-,則sin2α等于( )
A.- B.
C.- D.
答案 C
解析 因為α是第二象限角,且tanα=-,
所以sinα=,cosα=-,
所以sin2α=2sinαcosα=2=-,
故選C.
3.(2018衢州模擬)設(shè)a=cos50cos127+cos40sin127,b=(sin56-cos56),c=,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c
C.c>a>b D.a(chǎn)>c>b
答案 D
解析 a=sin40cos127+cos40sin127
=sin(40+127)=sin167=sin13,
b=(sin56-cos56)=sin56-cos56
=sin(56-45)=sin11,
c==cos239-sin239=cos78
=sin12,
∵sin13>sin12>sin11,∴a>c>b.
4.已知α為銳角,若sin=,則cos等于( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 由于α為銳角,且sin=,
則cos=,
則cos=cos
=coscos+sinsin
=+=,故選A.
5.(2018紹興一中期中)已知sinα=+cosα,且α∈,則的值為( )
A.-B.-C.D.
答案 A
解析 由sinα=+cosα可得sinα-cosα=,
即sin=,可得sin=>0,
又α∈,則α-∈,
可得cos==,
則=
==-2cos
=-,故選A.
6.已知cosα=,cos(α+β)=-,且α,β∈,則cos(α-β)的值為( )
A.-B.C.-D.
答案 D
解析 因為α∈,所以2α∈(0,π),
因為cosα=,所以cos2α=2cos2α-1=-,
所以sin2α==,
而α,β∈,所以α+β∈(0,π),
所以sin(α+β)==,
所以cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]
=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)
=+=.
7.已知銳角α,β滿足sinα-cosα=,tanα+tanβ+tanαtanβ=,則α,β的大小關(guān)系是( )
A.α<<β B.β<<α
C.<α<β D.<β<α
答案 B
解析 ∵α為銳角,sinα-cosα=>0,∴<α<.
又tanα+tanβ+tanαtanβ=,
∴tan(α+β)==,
∴α+β=,又α>,∴β<<α.
8.(2018杭州二中期中)若0<α<,-<β<0,cos=,cos=,則cos等于( )
A.B.-C.D.-
答案 C
解析 因為0<α<,-<β<0,
所以<+α<,<-<,
所以sin=,sin=,
所以cos=cos
=coscos+sinsin
=+=,故選C.
9.的值是.
答案
解析 原式=
=
==.
10.=.
答案
解析 =
==.
11.(2018浙江第二次聯(lián)盟校聯(lián)考)已知cos2=,則sin2α的值為.
答案
解析 因為cos2===,所以sin2α=.
12.已知sin(α-β)cosα-cos(β-α)sinα=,β是第三象限角,求sin的值.
解 依題意可將已知條件變形為
sin[(α-β)-α]=-sinβ=,sinβ=-.
又β是第三象限角,所以cosβ=-.
所以sin=-sin
=-sinβcos-cosβsin
=+=.
13.若α∈,且3cos2α=sin,則sin2α的值為( )
A.- B.
C.- D.
答案 C
解析 由3cos2α=sin可得
3(cos2α-sin2α)=(cosα-sinα),
又由α∈可知,cosα-sinα≠0,
于是3(cosα+sinα)=,
所以1+2sinαcosα=,故sin2α=-.故選C.
14.已知coscos=,求sin4θ+cos4θ的值.
解 因為coscos
=
=(cos2θ-sin2θ)=cos2θ=.
所以cos2θ=.
故sin4θ+cos4θ=2+2
=+=.
15.化簡:=.
答案 -4
解析 原式==
=-4tan(45+15)=-4.
16.設(shè)α,β∈[0,π],且滿足sinαcosβ-cosαsinβ=1,求sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范圍.
解 由sinαcosβ-cosαsinβ=1,得sin(α-β)=1,
又α,β∈[0,π],∴α-β=,
∴
即≤α≤π,
∴sin(2α-β)+sin(α-2β)
=sin+sin(α-2α+π)
=cosα+sinα=sin.
∵≤α≤π,
∴≤α+≤,
∴-1≤sin≤1,
即取值范圍為[-1,1].
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