三角恒等变换知识点总结2014/10/24一、基本内容串讲1. 两角和与差的正弦、余弦和正切公式如下:sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=m ; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=m对其变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1- tan αtan β),有时应用该公式比较方便。
2. 二倍角的正弦、余弦、正切公式如下:sin 2sin cos ααα=. 2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.22tan tan 21tan ααα=-. 要熟悉余弦“倍角”与“二次”的关系(升角—降次,降角—升次).特别注意公式的三角表达形式,且要善于变形, 22cos 1sin ,22cos 1cos 22α-=αα+=α 这两个形式常用。
3.辅助角公式:sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭cos 2sin 6x x x π⎛⎫±=± ⎪⎝⎭()sin cos a x b x x ρ+=+. 4.简单的三角恒等变换(1)变换对象:角、名称和形式,三角变换只变其形,不变其质。
(2)变换目标:利用公式简化三角函数式,达到化简、计算或证明的目的。
(3)变换依据:两角和与差的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式。
(4)变换思路:明确变换目标,选择变换公式,设计变换途径。
5.常用知识点:(1)基本恒等式:22sin sin cos 1,tan cos ααααα+==(注意变形使用,尤其‘1’的灵活应用,求函数值时注意角的范围);(2)三角形中的角:A B C π++=,sinA sin(B ),cosA cos(B C)C =+=-+;(3)向量的数量积:cos ,a b a b a b =r r r r r rg, 1212a b x x y y =+r r g ,12120a b x x y y ⊥⇔+=r r 1221//0a b x y x y ⇔-=r r ; 二、考点阐述考点1两角和与差的正弦、余弦、正切公式1、sin 20cos 40cos 20sin 40+o o o o 的值等于( )2、若tan 3α=,4tan 3β=,则tan()αβ-等于( ) 3、若3,4παβ+=则(1tan )(1tan )αβ--的值是________. 4、(1tan1)(1tan 2)(1tan3)(1tan 44)(1tan 45)+︒+︒+︒+︒+︒=L _______________.考点2二倍角的正弦、余弦、正切公式5、cos5πcos 52π的值等于( ) (提示:构造分子分母)6、cos 20cos 40cos60cos80=o o o o ( )7、 已知322A ππ<<,且3cos 5A =,那么sin 2A 等于( ) 考点3运用相关公式进行简单的三角恒等变换8、已知,41)4tan(,52)tan(=-=+πββα则)4tan(πα+的值等于( ) 9、已知,31cos cos ,21sin sin =+=+βαβα则)cos(βα-值等于()10、函数22()cos ()sin ()11212f x x x ππ=-++-是( ) (A )周期为2π的奇函数 (B )周期为2π的偶函数(C )周期为π的奇函数 (D )周期为π的偶函数4、常见题型及解题技巧(另外总结)(一)关于辅助角公式:()sin cos a x b x x ρ+=+.其中cos ϕϕ==)如:1.若方程sin x x c =有实数解,则c 的取值范围是____________. 2.2cos 3sin 2y x x =-+的最大值与最小值之和为_____________.7.若2tan(),45πα+=则tan α=________. (二)三角函数式的化简与求值[例1] 1.0000cos15sin15cos15sin15-+; 2.00sin 50(1)+;3. 求tan70tan50tan50+o o o o 值;4.△ABC 不是直角三角形,求证:C B A C B A tan tan tan tan tan tan ••=++ (三)三角函数给值求值问题1. 已知cos(α-π6)+sin α=453,则sin(α+7π6)的值是_____________;2. 已知54cos(),cos ,,135αββαβα+==均为锐角,求sin 的值。
3.33350,cos ,sin 4445413ππππβααβ⎛⎫⎛⎫<<<<-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求()sin αβ+的值.(四) 三角函数给值求角问题1.若且A,B 均为钝角,求A+B 的值. 2.已知,(,)22ππαβ∈-,且tan ,tan αβ是方程240x ++=的两个根,求αβ+.3.已知αβγ,,均为锐角,且1tan 2α=,1tan 5β=,1tan 8γ=,则αβγ++的值( )A.π6B.π4C.π3 D.5π44.已知1tan 7α=,1tan 3β=,并且,αβ均为锐角,求2αβ+的值.(五)综合问题(求周期,最值,对称轴,增减区间等)1.(2010·北京)已知函数2()2cos 2sin f x x x =+. (1)求()3f π的值;(2)求()f x 的最大值和最小值.2.已知函数()2sin()cos f x x x π=-.(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在区间[,]62ππ-上的最大值和最小值;(3)求函数在(,)ππ-的单调区间。
三、解题方法分析1.熟悉三角函数公式,从公式的内在联系上寻找切入点【方法点拨】三角函数中出现的公式较多,要从角名称、结构上弄清它们之间的内在联系,做到真正的理解、记熟、用活。
解决问题时究竟使用哪个公式,要抓住问题的实质,善于联想,灵活运用。
例1设212tan13sin 50cos 6sin 6,,,221tan 132cos 25a b c =-==+o o o oo o则有( )【点评】:本题属于“理解”层次,要能善于正用、逆用、变用公式。
例如: sin αcos α=α2sin 21,cos α=αα2sin sin2,ααα2cos sin cos 22=-,ααα2tan tan -12tan 2=,2)cos (sin cos sin 21αααα±=±,αα2cos 22cos 1=+,αα2sin 22cos 1=-,22cos 1sin ,22cos 1cos 22α-=αα+=α,tan α+tan β=tan(α+β)(1- tan αtan β)等。
另外,三角函数式asinx+bcosx 是基本三角函数式之一,引进辅助角,将它化为)x sin(b a 22φ++即asinx+bcosx=)x sin(b a 22φ++(其中tan baϕ=)是常用转化手段。
特别是与特殊角有关的sin ±cosx ,±sinx ±3cosx ,要熟练掌握其变形结论。
2.明确三角恒等变换的目的,从数学思想方法上寻找突破口(1)运用转化与化归思想,实现三角恒等变换`【方法点拨】教材中两角和与差的正、余弦公式以及二倍角公式的推导都体现了转化与化归的思想,应用该思想能有效解决三角函数式化简、求值、证明中角、名称、形式的变换问题。
例2. 已知2π<β<α<4π3,cos (α-β)=1312,sin (α+β)=-53,求sin2α的值.(-6556(本题属于“理解”层次,解答的关键在于分析角的特点, 2α=(α-β)+(α+β))例2解答:例3.化简:[2sin50°+sin10°(1+3tan10°).【解析】:原式=.【点评】:本题属于“理解”层次, 解题的关键在于灵活运用“化切为弦”的方法,再利用两角和与差的三角函数关系式整理化简.化简时要求使三角函数式成为最简:项数尽量少,名称尽量少,次数尽量底,分母尽量不含三角函数,根号内尽量不含三角函数,能求值的尽量求出值来。
(2)运用函数方程思想,实现三角恒等变换【方法点拨】三角函数也是函数中的一种,其变换的实质仍是函数的变换。
因此,有时在三角恒等变换中,可以把某个三角函数式看作未知数,利用条件或公式列出关于未知数的方程求解。
例4:已知sin (α+β)=32,sin (α-β)=43,求2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--⋅+的值.。
【解析】2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--⋅+=2tan()tan()(1tan tan )tan tan()αβαβαβααβ+-+-⋅⋅+=βαtan tan =-17【点评】:本题属于“理解”层次,考查学生对所学过的内容能进行理性分析,善于利用题中的条件 运用方程思想达到求值的目的。
(3)运用换元思想,实现三角恒等变换【方法点拨】换元的目的就是为了化繁为简,促使未知向已知转化,可以利用特定的关系,把某个 式子用新元表示,实行变量替换,从而顺利求解,解题时要特别注意新元的范围。
例5:若,22sin sin =+βα求βαcos cos +的取值范围。
【解析】:令cos cos t αβ+=,则2221(sin sin )(cos cos ),2t αβαβ+++=+【点评】:本题属于“理解”层次,解题的关键是将要求的式子βαcos cos +看作一个整体,通过 代数、三角变换等手段求出取值范围。
3.关注三角函数在学科内的综合,从知识联系上寻找结合点【方法点拨】三角函数在学科内的联系比较广泛,主要体现在与函数、平面向量、解析几何等知识的 联系与综合,特别是与平面向量的综合,要适当注意知识间的联系与整合。
例6:已知:向量1)a =-r ,(sin 2,b x =r cos 2)x ,函数()f x a b =⋅r r(1)若()0f x =且0x π<<,求x 的值; 12x π=或712π(2)求函数()f x 取得最大值时,向量a r 与b r的夹角.【解析】:∵()f x a b =⋅r r 2cos 2x x - (2)2sin(2)6x π=-∴max()2f x =,当()2f x =时,由||||cos ,2a b a b a b ⋅=⋅<>=r r r r r r得cos ,1||||a ba b a b ⋅<>==⋅r rr r r r ,0,a b π≤<>≤r r Q ∴,0a b <>=r r【点评】:本题属于“理解”中综合应用层次,主要考查应用平面向量、三角函数知识的分析和计算能力.四、课堂练习1.sin165o= ( ) A .21B .23C .426+D . 426-2.sin14ocos16o+sin76ocos74o 的值是( ) A .23 B .21 C .23 D .21- 3.已知(,0)2x π∈-,4cos 5x =,则=x 2tan ( ) A .247 B .247- C .724 D .724- 4.化简2sin (4π-x )·sin(4π+x ),其结果是( ) A.sin2x B.cos2x C.-cos2x D.-sin2x 5.sin12π—3cos 12π的值是 ( ) A .0 B . —2 C . 2 D . 2 sin125π6.)( 75tan 75tan 12的值为︒︒-A .32B .332C . 32-D .332- 7.若3cos 25θ=,4sin 25θ=-,则角θ的终边一定落在直线( )上。