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2023
兴义
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教学
差倍角
三角函数
高中数学
4.2 和、差、倍角的三角函数
一、明确复习目标
1.掌握和、差、倍角的正弦、余弦、正切公式;
2.能正确运用三角公式,进行简单三角函数式的化简、求值和证明。
二.建构知识网络
1.两角和与差公式
所在的象限由a,b的符号而定)
2.倍角公式
3. 想想这些公式的推导与联系;解题时要会“正用〞,“逆用〞,“变形使用〞,特别是余弦的二倍角公式,要熟练掌握——正用(化单角),逆用(降次)和变形运用〔因式而宜〕.
4.解三角函数问题看两个焦点:一是角的变化,二是函数名称的联系,这是合理选用公式的重要依据.
5.其它公式及变形:;(降次公式)
由此可得半角公式:;;
万能公式:;;
三、双基题目练练手
1.〔2023北京〕对任意的锐角α,β,以下不等关系中正确的选项是 ( )
A.sin(α+β)>sinα+sinβ B. sin(α+β)>cosα+cosβ
C.cos(α+β)<sinα+sinβ D.cos(α+β)<cosα+cosβ
2.〔2023江苏〕假设,那么= 〔 〕
A. B. C. D.
3.在中,,给出以下四个论断:
① ②
③ ④
其中正确的选项是 ( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
4.〔2023江西〕在△OAB中,O为坐标原点,,那么当△OAB的面积达最大值时, 〔 〕
A. B. C. D.
5.(2023江苏)=
6.〔2023重庆〕,,,那么 。
简答:1-4.DABD;
2.,.
3.…
4.画图知,时最大.
5.原式=,答案:2
6. 利用…答案:
四、经典例题做一做
【例1】求值;
解(1):
(2)
【例2】(1)设
(2) 且求
解:(1) 因为所以
所以,,
所以
故
(2) 原式=
又所以为第三象限角,所以
◆思路方法: 1.三角函数变形着眼于两点:一是寻找角的变换,二是分析函数式的结构与联系,合理利用公式。
2.涉及α+β、α及β的正切和差与积,通常用正切公式的变形公式。
【例3】 α、β、γ∈〔0,〕,sinα+sinγ=sinβ,cosβ+cosγ=cosα,求β-α的值.
解:由,得sinγ=sinβ-sinα,cosγ=cosα-cosβ.
平方相加得
〔sinβ-sinα〕2+〔cosα-cosβ〕2=1.
∴-2cos〔β-α〕=-1.∴cos〔β-α〕=.
∴β-α=±.
∵sinγ=sinβ-sinα>0,∴β>α.∴β-α=.
◆解法点粹:1.求角一般要先求出它的一个三角函数值;
2.解题关键有二:一是消元γ,二是凑差角余弦公式,倒用.
3.注意隐含条件sinγ>0,否那么产生增根.
【例4】α为第二象限角,cos+sin=-,求sin-cos和sin2α+cos2α的值.
解:由cos+sin=-平方得
1+2sincos=,
即sinα=,cosα=-.
此时kπ+<<kπ+.
∵cos+sin=-<0,
sincos=>0,
∴cos<0,sin<0.
∴为第三象限角.
∴2kπ+<<2kπ+,k∈Z.
∴sin<cos,
即sin-cos<0.
∴sin-cos=-=-,
sin2α+cos2α=2sinαcosα+1-2sin2α=.
【研讨.欣赏】〔2023湖南〕在△ABC中,sinA〔sinB+cosB〕-sinC=0,sinB+cos2C=0,求角A、B、C的大小.
解法一 由得
所以即
因为所以,从而
由知 从而由
即
由此得所以
解法二:由
由、,所以即
由得
所以
即 因为,所以
由从而,知B+2C=不合要求.
再由,得 所以
五.提炼总结以为师
1.要熟练推证公式理清公式间的推导线索〔建议自己推证一遍所有公式〕、熟悉公式的正用逆用和变形应用,公式应用讲究一个“活〞字.
2.熟悉角的变换技巧,注意倍角的相对性, 时时注意角的范围的讨论.
3.掌握利用和、差、倍角公式化简、求值和证明三角恒等式方法和技巧。
同步练习 4.2 和、差、倍角的三角函数
【选择题】
1.满足cosαcosβ=+sinαsinβ的一组α、β的值是 ( )
A.α=,β= B.α=,β=
C.α=,β= D.α=,β=
2.化简= ( )
(A) (B) (C) 1 (D)
3.〔全国卷Ⅲ〕设,且,那么 ( )
A. B. C. D.
【填空题】
4. (2023陕西)cos43°cos77°+sin43°cos167°的值为
5. 〔2023春上海〕假设cosα=,且α∈〔0,〕,那么tan=_______
6.tan(45°+θ)=3,那么sin2θ-2cos2θ=_______
简答.提示:1-3. ABC;4. -
5.由得sinα==,tan==.
法二:tan===.
6.由得,sin2θ-2cos2θ==
法二:sin2θ-2cos2θ=sin2θ-cos2θ-1=-cos()-sin()-1
=
【解答题】
7. =2,求
〔I〕的值; 〔II〕sin2α+sin2α+cos2α的值.
解:〔I〕∵ tan=2, ∴ ;
所以=;
〔II〕sin2α+sin2α+cos2α=sin2α+sin2α+cos2α-sin2α
=2sinαcosα+cos2α
==
==1.
8.求。
解:原式=
注:在化简三角函数式过程中,除利用三角变换公式,还需用到代数变形公式,如此题平方差公式。
9. 求证:
证法1:左边=
证法2:右边=
由合比定理得
10.(2023全国Ⅰ)的三个内角为,求当A为何值时,取得最大值,并求出这个最大值
解: 由A+B+C=π, 得 = - , 所以有cos =sin
cosA+2cos =cosA+2sin =1-2sin2 + 2sin
=-2(sin - )2+
当sin = , 即A=时, cosA+2cos取得最大值为
【探索题】是否存在锐角α、β,使①α+2β=, ②同时成立假设存在,求出α、β,假设不存在,请说明理由.
解:假设存在,由①得
由②代入上式得, 又②
是方程的两个根,解得
.
∵α、β是锐角, ∴,tanβ=1.
,代入①得.即存在,使①②式同时成立.