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三角函数恒等变换练习试题和答案解析详解

两角和与差的正弦、余弦、正切1.利用两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换;2.利用三角变换讨论三角函数的图象和性质 2.1.牢记和差公式、倍角公式,把握公式特征;2.灵活使用(正用、逆用、变形用)两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换,三角变换中角的变换技巧是解题的关键.知识点回顾1. 两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β (C α-β) cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β (C α+β) sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β (S α-β) sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β (S α+β) tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β (T α-β)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β (T α+β)2. 二倍角公式sin 2α=ααcos sin 2;cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3. 在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等.如T α±β可变形为tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β), tan αtan β=1-tan α+tan βα+β=tan α-tan βα-β-1.4. 函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)= a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b2cos(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定. [难点正本 疑点清源] 三角变换中的“三变”(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”.(2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等. (3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等.热身训练1. 已知sin(α+β)=23,sin(α-β)=-15,则tan αtan β的值为_______.2. 函数f (x )=2sin x (sin x +cos x )的单调增区间为______________________.3. (2012·江苏)设α为锐角,若cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πα=45,则 4. (2012·江西)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α等于( )A .-34B.34C .-43D.435. (2011·辽宁)设sin(π4+θ)=13,则sin 2θ等于( )A .-79B .-19C.19 D.79典例分析题型一 三角函数式的化简、求值问题 例1 (1)化简:⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1tan α2-tan α2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+tan α·tan α2;(2)求值:[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°.在△ABC 中,已知三个内角A ,B ,C 成等差数列,则tan A 2+tan C 2+3tan A 2tan C2的值为________.题型二 三角函数的给角求值与给值求角问题例2 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2πα=-19,sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-βα2=23,求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β.题型三 三角变换的简单应用 例3 已知f (x )=⎪⎭⎫ ⎝⎛+x tan 11sin 2x -2sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πx ·sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πx (1)若tan α=2,求f (α)的值;(2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,求f (x )的取值范围.已知函数f (x )=3sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-62πx +2sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-12πx (x ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求使函数f (x )取得最大值时x 的集合.利用三角变换研究三角函数的性质典例:(12分)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x ·sin ⎪⎭⎫⎝⎛+6πx -1. (1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,6ππ上的最大值和最小值. 总结方法与技巧 1. 巧用公式变形:和差角公式变形:tan x ±ta n y =tan(x ±y )·(1∓tan x tan y ); 倍角公式变形:降幂公式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2;配方变形:1±sin α=⎝⎛⎭⎪⎫sin α2±cos α22,1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2.2. 利用辅助角公式求最值、单调区间、周期.由y =a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ)(其中tan φ=ba)有a 2+b 2≥|y |.3. 重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.4. 已知和角函数值,求单角或和角的三角函数值的技巧:把已知条件的和角进行加减或二倍角后再加减,观察是不是常数角,只要是常数角,就可以从此入手,给这个等式两边求某一函数值,可使所求的复杂问题简单化.5. 熟悉三角公式的整体结构,灵活变换.本节要重视公式的推导,既要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形. 失误与防范1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1”的各种变通. 2.在(0,π)范围内,sin(α+β)=22所对应的角α+β不是唯一的. 3.在三角求值时,往往要估计角的范围后再求值.过手训练(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分) 1. (2012·山东)若θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,4ππ,sin 2θ=378,则sin θ等于( )A.35B.45C.74D.342. 已知tan(α+β)=25,tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πβ=14,那么tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα等于( )A.1318B.1322C.322D.163. 当-π2≤x ≤π2时,函数f (x )=sin x +3cos x 的( )A .最大值是1,最小值是-1B .最大值是1,最小值是-12C .最大值是2,最小值是-2D .最大值是2,最小值是-1二、填空题(每小题5分,共15分)4. 已知锐角α满足cos 2α=cos ⎪⎭⎫⎝⎛-απ4,则sin 2α=________. 5. 已知cos ⎪⎭⎫⎝⎛-απ4=1213,α∈⎪⎭⎫⎝⎛4,0π,则cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=________.6. 设x ∈⎪⎭⎫⎝⎛2,0π,则函数y =2sin 2x +1sin 2x 的最小值为________.三、解答题7. (13分)(2012·广东)已知函数f (x )=2cos ⎪⎭⎫⎝⎛+6πωx (其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π. (1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+53π=-65,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=1617,求cos(α+β)的值. 课后习题(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分) 1. (2012·江西)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ等于( )A.15B.14C.13D.122. (2012·大纲全国)已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α等于 ( )A .-53B .-59C.59D.533. 已知α,β都是锐角,若sin α=55,sin β=1010, 则α+β等于( )A.π4B.3π4C.π4和3π4D .-π4和-3π44. (2011·福建)若α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0π,且sin 2α+cos 2α=14,则tan α的值等于 ( )A.22B.33C. 2D. 3二、填空题(每小题5分,共15分)5. cos 275°+cos 215°+cos 75°cos 15°的值为________.6.3tan 12°-3212°-=________.7. sin α=35,cos β=35,其中α,β∈⎪⎭⎫⎝⎛2,0π,则α+β=____________.三、解答题(共22分) 8. (10分)已知1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α=-2tan α,试确定使等式成立的α的取值集合.9. (12分)已知α∈⎪⎭⎫⎝⎛ππ,2,且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎪⎭⎫⎝⎛ππ,2,求cos β的值.。

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