幻灯片 1第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 ---- 幻灯片 2三年12考 高考指数:★★★ 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式. 2.能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式. 3.能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系. ---- 幻灯片 31.利用两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角函数式的化简、求值是高考的常考点. 2.公式逆用、变形应用是高考热点. 3.在选择题、填空题、解答题中都有所考查. ---- 幻灯片 41.两角和与差的正弦、余弦和正切公式 ---- 幻灯片 5【即时应用】 (1)判断下列式子的正误.(请在括号内打“√”或“×”) ①cos15°=cos(45°-30°)=cos45°-cos30° ( ) ②sin15°=sin(45°-30°)=cos45°cos30°-sin45°sin30° ( ) ③cos15°=cos(60°-45°)=cos60°cos45°+sin60°sin45° ( ) ---- 幻灯片 6④cos15°=cos(60°-45°)=cos60°cos45°-sin60°sin45° ( ) (2)计算sin72°cos18°+cos72°sin18°=______. (3)计算cos72°cos12°+sin72°sin12°=______. ---- 幻灯片 7【解析】(1)cos15°=cos(45°-30°)=cos45°cos30°+ sin45°·sin30°,故①错误;sin15°=sin(45°-30°) =sin45°·cos30°-cos45°sin30°,故②错误;③正确,cos15°=cos(60°-45°)=cos60°cos45°+sin60°sin45°, 故④错误. (2)原式=sin(72°+18°)=sin90°=1. (3)原式=cos(72°-12°)=cos60°= 答案:(1)①× ②× ③√ ④× (2)1 (3) ---- 幻灯片 82.二倍角的正弦、余弦、正切公式 ---- 幻灯片 9【即时应用】 (1)思考:二倍角公式 中对任意的α都成立吗? 提示:不一定,当 (k∈Z)时,公式成立. (2) 的值等于______. 【解析】 答案: ---- 幻灯片 10(3)若 则tan2α=______. 【解析】 答案: ---- 幻灯片 11 三角函数的化简 【方法点睛】三角函数化简的技巧、方法和要求 (1)寻求角与角之间的关系,化非特殊角为特殊角; (2)正确灵活地运用公式,通过三角变换消去或约去一些非特殊角的三角函数值; (3)一些常规技巧:“1”的代换、正切化弦、和积互化、异角化同角等. ---- 幻灯片 12(4)三角函数的化简常用方法是:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,特殊值与特殊角的三角函数互化. (5)化简要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数种数尽量少;③使项数尽量少;④尽量使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数. 【提醒】公式的逆用、变形用十分重要,特别是1+cos2α =2cos2α,1-cos2α=2sin2α,形式相似,容易出错,应用时要加强“目标意识”. ---- 幻灯片 13【例1】化简下列各式: (1) =______. (2) =______. 【解题指南】(1)若注意到化简式是开平方根和2α是α的二 倍,α是 的二倍,以及其范围不难找到解题的突破口; (2)由于分子是一个平方差,分母可通过二倍角公式化简,若 注意到这两大特征,不难得到解题的切入点. ---- 幻灯片 14【规范解答】(1)因为 所以 =|cosα|=cosα, 又因为 所以 所以,原式= ---- 幻灯片 15(2)原式= 答案:(1) (2)1 ---- 幻灯片 16【互动探究】把本例中的(2)改为 =______. 【解析】原式 答案: ---- 幻灯片 17【反思·感悟】1.在二倍角公式中,两个角的倍数关系,不仅 限于2α是α的二倍,要熟悉多种形式的两个角的倍数关系, 同时还要注意 三个角的内在联系,cos2α= 是常用的三角变换. 2.化简题一定要找准解题的突破口或切入点,其中的降次、消 元、切化弦、异名化同名、异角化同角是常用的化简技巧. 3.常用的公式变形: ---- 幻灯片 18【变式备选】不查表求sin220°+cos280°+ 的值. 【解析】sin220°+cos280°+ = (1-cos40°)+ (1+cos160°)+ =1- cos40°+ cos160°+ =1- cos40°+ (cos120°cos40°-sin120°sin40°) + sin20°(cos60°cos20°-sin60°sin20°) ---- 幻灯片 19 三角函数的求值 【方法点睛】三角函数的求值主要有两种类型,即给角求值,给值求值 (1)给角求值的关键是正确地选用公式,以便把非特殊角的三角函数相消,从而化为特殊角的三角函数. (2)给值求值的关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用,同时也要注意变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的. ---- 幻灯片 20【例2】若 求 的值. 【解题指南】本题可以利用 的变换,同时要注意 x的范围和符号,求出sinx和cosx代入原式求解;也可以化简 原式后得到二倍角与和角的三角函数,利用 的 变换,再利用两角差的余弦和二倍角公式求解. ---- 幻灯片 21【规范解答】方法一:由 得 又因为 从而 原式= ---- 幻灯片 22方法二:原式= =sin2xtan( +x), 而 所以,原式= ---- 幻灯片 23【反思·感悟】1.此题若将 的左边展开成 再求cosx,sinx的值就很繁琐,把 作为整体,并注意角的变换 这样就 可运用二倍角公式.化难为易,化繁为简是三角恒等变换的 关键. 2.解答有条件限制的求值问题时,要善于发现所求的三角函 数的角与已知条件的角的联系,一般方法是拼角与拆角. ---- 幻灯片 24【变式训练】已知 求 的值. 【解析】方法一:由题设: 从而: ---- 幻灯片 25方法二:令 ---- 幻灯片 26【变式备选】已知 求sin(α+β)的值. 【解析】∵ 又 ∵ 又∵ ---- 幻灯片 27∴sin(α+β)=-sin[π+(α+β)] ---- 幻灯片 28 三角函数的给值求角 【方法点睛】1.三角函数的给值求角问题的一般思路 (1)求出该角的某一三角函数值; (2)确定角的范围; (3)根据角的范围写出角. ---- 幻灯片 292.三角函数给值求角时应注意的问题 求角的某一三角函数值时,尽量选择在该角所在范围内是单调的函数,这样,由三角函数值才可以唯一确定角. (1)若角的范围是(0, ),选正、余弦皆可; (2)若角的范围是(0,π),选余弦较好; (3)若角的范围为( ),则选正弦. ---- 幻灯片 30【例3】已知 且0<β<α< (1)求tan2α的值; (2)求β. 【解题指南】(1)利用同角三角函数关系式求出sinα,tanα,再求出tan2α;(2)把β写成α-(α-β),根据已知条件求出α的正弦,α-β的正弦,求出cosβ,根据范围确定角. ---- 幻灯片 31【规范解答】(1)由 得 ∴tanα= 于是 (2)由0<β<α< ,得0<α-β< . 又∵cos(α-β)= ---- 幻灯片 32∴sin(α-β)= 由β=α-(α-β),得cosβ=cos[α-(α-β)] =cosαcos(α-β)+sinαsin(α-β) ---- 幻灯片 33【反思·感悟】根据三角函数值求角时,一定要先确定角的范围.另外,也可运用同角三角函数的商数关系,在等式sinBcosA=sinAcosB两端同除以cosAcosB得tanB=tanA等变化技巧也经常用到. ---- 幻灯片 34【变式训练】已知 α、β、γ均为锐角,求α+β+γ的值. 【解析】 ∵tanα= <1且α为锐角,∴ 同理 ---- 幻灯片 35 三角函数的综合应用 【方法点睛】三角函数公式和三角函数性质的关系 (1)两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式的考查 往往渗透在研究三角函数性质中.需要利用这些公式,先把函数 解析式化为 的形式,再进一步探讨定义域、值 域和最值、单调性、奇偶性、周期性、对称性等性质. (2)注意特殊角三角函数值、诱导公式等基础知识的应用,主 要考查基本运算能力. ---- 幻灯片 36【例4】已知函数f(x)=2sin(π-x)cosx. (1)求f(x)的最小正周期; (2)求f(x)在区间 上的最大值和最小值. 【解题指南】先利用诱导公式和倍角公式进行恒等变换,再求三角函数的性质. ---- 幻灯片 37【规范解答】(1)∵f(x)=2sin(π-x)cosx=2sinxcosx=sin2x, ∴函数f(x)的最小正周期为π. (2)由 ∴ ∴f(x)在区间 上的最大值为1,最小值为 ---- 幻灯片 38【反思·感悟】利用三角函数公式进行三角恒等变形,要求熟 练掌握公式和变换技巧,强化运算能力.以基本三角函数的性 质为基础求 的性质,有时给出角的范围时要注 意 的范围的变化. ---- 幻灯片 39【变式训练】设函数f(x)= +sinωxcosωx+a(其中 ω>0,a∈R),且f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横 坐标为 (1)求ω的值; (2)如果f(x)在区间 上的最小值为 求a的值. ---- 幻灯片 40【解析】(1)f(x)= = 依题意得 (2)由(1)知,f(x)= 又当x∈ 时, 故 从而f(x)在区间 上的最小值 为 ---- 幻灯片 41【变式备选】已知函数f(x)= (1)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程; (2)求函数f(x)在区间 上的值域. 【解析】(1)∵f(x)= = +(sinx-cosx)(sinx+cosx) = +sin2x-cos2x = -cos2x= ∴周期 ---- 幻灯片 42由 ∴函数图象的对称轴方程为 (2)∵x∈ ∴ ∵f(x)=sin(2x- )在区间 上单调递增,在区间 上单调递减, ∴当x= 时,f(x)取最大值1. 又∵ ∴当 时,f(x)取最小值 ∴函数f(x)在区间 上的值域为 ---- 幻灯片 43【满分指导】三角函数主观题的规范解答 【典例】(12分)(2011·广东高考)已知函数f(x)= x∈R. (1)求f( )的值; (2)设α,β∈ 求cos(α+β)的值. ---- 幻灯片 44【解题指南】(1)把 代入解析式直接求解;(2)由题目条 件可求出sinα及cosβ的值,然后利用同角三角函数关系,求 出cosα及sinβ的值,再利用两角和的余弦公式求解. 【规范解答】(1) = …………………………………………3分 (2)由 得 即 …………………………………………6分 由f(3β+2π)= 得 ---- 幻灯片 45从而 …………………………………………8分 ∵α、β∈ ∴ ……………………………………10分 ∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ ……………………………………12分 ---- 幻灯片 46【阅卷人点拨】通过高考中的阅卷数据分析与总结,我们可以得到以下失分警示和备考建议: ---- 幻灯片 47---- 幻灯片 481.(2011·福建高考)若tanα=3,则 的值等于( ) (A)2 (B)3 (C)4 (D)6 【解析】选D.∵ ∴ 的值等于6. ---- 幻灯片 492.(2011·福建高考)若α∈(0, ),且 则tanα的值等于( ) (A) (B) (C) (D) 【解析】选D.∵sin2α+cos2α= ∴sin2α+(1-2sin2α)= ∴sin2α= 又∵α∈(0, ),∴sinα= ∴cosα= ∴tanα= ---- 幻灯片 503.(2011· 浙江高考)若 则cos(α+ )=( ) (A) (B) (C) (D) ---- 幻灯片 51【解析】选C.由 可得 由 及 可得 所以 ---- 幻灯片 524.(2012·烟台模拟)已知 则sin2α=_____. 【解析】 答案: ---- 幻灯片 535.(2011·江苏高考)已知tan(x+ )=2,则 的值为_____. 【解析】由tan(x+ )=2,可得 答案: ----

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