新人教A版数学必修4导学案解析版第三章三角恒等变换312两角和与差的正弦余弦正切公式一导学案Word下载.docx
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sin(α-β)=
sinαcosβ-cosαsinβ
记忆口诀:
“正余余正,符号相同”.
类型一 给角求值
例1
(1)化简求值:
sin(x+27°
)cos(18°
-x)-sin(63°
-x)·
sin(x-18°
).
解
(1)原式=sin(x+27°
-x)-cos(x+27°
)·
)
=sin(x+27°
-x)+cos(x+27°
)sin(18°
-x)
=sin[(x+27°
)+(18°
-x)]=sin45°
=.
(2)=.
答案
解析 原式=
=
==sin30°
反思与感悟
(1)解答此类题目一般先要用诱导公式把角化正化小,化切为弦统一函数名称,然后根据角的关系和式子的结构选择公式.
(2)解题时应注意观察各角之间的关系,恰当运用拆角、拼角技巧,以达到正负抵消或可以约分的目的,从而使问题得解.
跟踪训练1 计算:
(1)sin14°
cos16°
+sin76°
cos74°
;
(2)sin(54°
-x)cos(36°
+x)+cos(54°
-x)sin(36°
+x).
解
(1)原式=sin14°
+sin(90°
-14°
)cos(90°
-16°
=sin14°
+cos14°
sin16°
=sin(14°
+16°
)=sin30°
(2)原式=sin[(54°
-x)+(36°
+x)]=sin90°
=1.
类型二 给值求值
例2 已知sin=,cos=,且0<
α<
<
β<
,求cos(α+β).
解 ∵0<
,
∴<
+α<
π,-<
-β<
0.
又∵sin=,cos=,
∴cos=-,sin=-.
∴cos(α+β)=sin
=sin
=sincos-cossin
=×
-×
=-.
反思与感悟
(1)给值(式)求值的策略
①当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.
②当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.
(2)给值求角本质上为给值求值问题,解题时应注意对角的范围加以讨论,以免产生增解或漏解.
跟踪训练2 已知<
,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求cos2α与cos2β的值.
解 ∵<
∴0<
α-β<
,π<
α+β<
.
∴sin(α-β)=
==,
cos(α+β)=-
=-=-.
∴cos2α=cos[(α-β)+(α+β)]
=cos(α+β)cos(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)
=-×
=-,
cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]
=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)
+×
类型三 辅助角公式
命题角度1 用辅助角公式化简
例3 将下列各式写成Asin(ωx+φ)的形式:
(1)sinx-cosx;
(2)sin(-x)+cos(-x).
解
(1)sinx-cosx=2(sinx-cosx)
=2(cossinx-sincosx)
=2sin(x-).
(2)原式=[sin(-x)+cos(-x)]
=[sinsin(-x)+coscos(-x)]
=cos(-x-)=cos(-x)=sin(x+).
反思与感悟 一般地对于asinα+bcosα形式的代数式,可以提取,化为Asin(ωx+φ)的形式,公式asinα+bcosα=sin(α+φ)(或asinα+bcosα=cos(α-φ))称为辅助角公式.利用辅助角公式可对代数式进行化简或求值.
跟踪训练3 sin-cos=.
答案 -
解析 原式=2.
方法一 原式=2
=2
=2sin=2sin=-.
方法二 原式=2
=-2
=-2cos=-2cos=-.
命题角度2 求函数值域最值
例4 已知函数f(x)=2sin-2cosx,x∈,求函数f(x)的值域.
解 f(x)=2sin-2cosx=sinx-cosx
=2sin,因为≤x≤π,所以≤x-≤.
所以≤sin≤1.
所以函数f(x)的值域为[1,2].
反思与感悟
(1)用辅助角公式化成一角一函数,
即asinx+bcosx=sin(x±
φ)的形式.
(2)根据三角函数的单调性求其值域.
跟踪训练4
(1)当函数y=sinx-cosx(0≤x≤2π)取得最大值时,x=;
(2)函数f(x)=sinx-cos的值域为.
答案
(1)
(2)[-,]
解析
(1)y=2sin(x-),
∵0≤x≤2π,∴-≤x-≤,
∴当x-=,即x=时,ymax=2.
(2)f(x)=sinx-cosx+sinx
=sinx-cosx=sin(x-),
∴f(x)∈[-,].
1.计算cos+sin的值是( )
A.B.2C.2D.
答案 B
解析 cos+sin=2(cos+sin)
=2sin=2sin=2.
2.在△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC等于( )
A.-B.
C.-或D.或
解析 ∵cosA=<
=cos60°
,∴60°
A<
90°
∵sinB=<
=sin60°
,∴若B为钝角,
则B>
120°
,A+B>
180°
,矛盾,
∴B为锐角,且A为锐角,sinA=,cosB=.
∵cosC=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B),
∴cosC=-cos(A+B)=-(cosAcosB-sinAsinB)
=-=.
3.sin20°
cos10°
-cos160°
sin10°
等于( )
A.-B.C.-D.
答案 D
解析 sin20°
=sin20°
+cos20°
=sin30°
4.已知锐角α、β满足sinα=,cosβ=,则α+β=.
解析 ∵α,β为锐角,sinα=,cosβ=,
∴cosα=,sinβ=.
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
又∵0<
π,∴α+β=.
5.化简:
sincos-cos·
sin.
解 原式=sincos-sin·
cos=sin
=sin=sincos-cossin
1.公式的推导和记忆
(1)理顺公式间的逻辑关系
C(α-β)C(α+β)S(α+β)S(α-β).
(2)注意公式的结构特征和符号规律
对于公式C(α-β),C(α+β)可记为“同名相乘,符号反”;
对于公式S(α-β),S(α+β)可记为“异名相乘,符号同”.
(3)符号变化是公式应用中易错的地方,特别是公式C(α-β),C(α+β),S(α-β),且公式sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ,角α,β的“地位”不同也要特别注意.
2.应用公式需注意的三点
(1)要注意公式的正用、逆用,尤其是公式的逆用,要求能正确地找出所给式子与公式右边的异同,并积极创造条件逆用公式.
(2)注意拆角、拼角的技巧,将未知角用已知角表示出来,使之能直接运用公式.
(3)注意常值代换:
用某些三角函数值代替某些常数,使之代换后能运用相关公式,其中特别要注意的是“1”的代换,如1=sin2α+cos2α,1=sin90°
,=cos60°
,=sin60°
等,再如:
0,,,等均可视为某个特殊角的三角函数值,从而将常数换为三角函数.
课时作业
一、选择题
1.已知α∈,sin=,则sinα等于( )
A.B.
C.-或D.-
解析 由α∈,得<
α+<
所以cos=-
所以sinα=sin
=sincos-cossin
=,故选B.
2.sin10°
cos20°
+sin80°
sin20°
A.-B.-
C.D.
答案 C
解析 sin10°
=sin10°
+cos10°
=sin(10°
+20°
=,故选C.
3.在△ABC中,A=,cosB=,则sinC等于( )
A.B.-
C.D.-
答案 A
解析 sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)
=sinAcosB+cosAsinB=(cosB+)
4.已知0<
π,又sinα=,cos(α+β)=-,则sinβ等于( )
A.0B.0或
C.D.0或-
解析 ∵0<
π,sinα=,cos(α+β)=-,∴cosα=,sin(α+β)=或-.
∴sinβ=sin[(α+β)-α]
=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=或0.
∵<
π,∴sinβ=.
5.在△ABC中,若sinA=2sinBcosC,则△ABC是( )
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.等腰三角形
解析 ∵A=180°
-(B+C),
∴sinA=sin(B+C)=2sinBcosC.
又∵sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,
∴sinBcosC-cosBsinC=sin(B-C)=0,
则B=C,故△ABC为等腰三角形.
6.已知cos+sinα=,则sin的值为( )
C.-D.
解析 ∵cos+sinα=,
∴cosαcos+sinαsin+sinα=,
∴cosα+sinα=,即cosα+sinα=,
∴sin=.
∴sin=-sin=-.
二、填空题
7.sin15°
+sin75°
的值是.
解析 sin15°
=sin(45°
-30°
)+sin(45°
+30°
=2sin45°
cos30°
8.已知cos(α+)=sin(α-),则tanα=.
答案 1
9.=.
答案