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三角恒等变换专题复习
教学目标:
1、能利用单位圆中的三角函数线推导出 的正弦、余弦、正切的诱导公式;
2、理解同角三角函数的基本关系式: ;
3、可熟练运用三角函数见的基本关系式解决各种问题。
教学重难点:
可熟练运用三角函数见的基本关系式解决各种问题
【基础知识】
一、同角的三大关系:
① 倒数关系 tan•cot=1 ② 商数关系 = tan ; = cot
③ 平方关系
温馨提示:
(1)求同角三角函数有知一求三规律,可以利用公式求解,最好的方法是利用画直角三角形速解。[来源:学+科+网]
(2)利用上述公式求三角函数值时,注意开方时要结合角的范围正确取舍“”号。
二、诱导公式口诀:奇变偶不变,符号看象限
用诱导公式化简,一般先把角化成的形式,然后利用诱导公式的口诀化简(如果前面的角是90度的奇数倍,就是 “奇”,是90度的偶数倍,就是“偶”;符号看象限是,把看作是锐角,判断角在第几象限,在这个象限的前面三角函数的符号是 “+”还是“--”,就加在前面)。
用诱导公式计算时,一般是先将负角变成正角,再将正角变成区间的角,再变到区间的角,再变到区间的角计算。
三、和角与差角公式 :
;
;
变 用 ±= (±)(1)
四、二倍角公式:
= .
.
五、注意这些公式的来弄去脉
这些公式都可以由公式推导出来。
六、注意公式的顺用、逆用、变用。
如:逆用
变用
七、合一变形(辅助角公式)
把两个三角函数的和或差化为“一个三角函数,一个角,一次方”的 形式。,其中.
八、万能公式
九、用,表示
十、积化和差与和差化积
积化和差 ;
;
;
.
和差化积
十一、方法总结
1、三角恒等变换方法
观察(角、名、式)→三变(变角、变名、变式)
(1) “变角”主要指把未知的角向已知的角转化,是变换的主线,
如α=(α+β)-β=(α-β)+β, 2α=(α+β)+ (α-β), 2α=(β+α)-(β-α),α+β=2· , = (α-)-(-β)等.
(2)“变名”指的是切化弦(正切余切化成正弦余弦),
(3)“变式’指的是利用升幂公式和降幂公式升幂降幂,利用和角和差角公式、合一变形公式展开和合并等。
2、恒等式的证明方法灵活多样
①从一边开始直接推证,得到另一边,一般地,如果所证等式一边比较繁而另一边比较简时多采用此法,即由繁到简.
②左右归一法,即将所证恒等式左、右两边同时推导变形,直接推得左右两边都等于同一个式子.
③比较法, 即设法证明: "左边-右边=0" 或" =1";
④分析法,从被证的等式出发,逐步探求使等式成立的充分条件,一直推到已知条件或显然成立的结论成立为止,则可以判断原等式成立.
【例题精讲】
例1 已知为第四象限角,化简:
解:(1)因为为第四象限角
所以原式=
例2 已知,化简
解:,
所以原式=
例3 tan20°+4sin20°
解:tan20°+4sin20°=
=
例4 (05天津)已知,求及.
解:解法一:由题设条件,应用两角差的正弦公式得
,即 ①
由题设条件,应用二倍角余弦公式得
故 ② 由①和②式得,
因此,,由两角和的正切公式
解法二:由题设条件,应用二倍角余弦公式得,
解得 ,即 由可得
由于,且,故a在第二象限于是,
从而 以下同解法一
小结:1、本题以三角函数的求值问题考查三角变换能力和运算能力,可从已知角和所求角的内在联系(均含)进行转换得到.
2、在求三角函数值时,必须灵活应用公式,注意隐含条件的使用,以防出现多解或漏解的情形.
例5 已知为锐角的三个内角,两向量,,若与是共线向量.
(1)求的大小;
(2)求函数取最大值时,的大小.
解:(1)
,
(2)
,.
小结:三角函数与向量之间的联系很紧密,解题时要时刻注意
例6 设关于x的方程sinx+cosx+a=0在(0, 2π)内有相异二解α、β.
(1)求α的取值范围; (2)求tan(α+β)的值.
解: (1)∵sinx+cosx=2(sinx+cosx)=2 sin(x+), ∴方程化为sin(x+)=-.
∵方程sinx+cosx+a=0在(0, 2π)内有相异二解, ∴sin(x+)≠sin= .
又sin(x+)≠±1 (∵当等于和±1时仅有一解), ∴|-|<1 . 且-≠. 即|a|<2且a≠-.
∴ a的取值范围是(-2, -)∪(-, 2).
(2) ∵α、 β是方程的相异解, ∴sinα+cosα+a=0 ①. sinβ+cosβ+a=0 ②.
①-②得(sinα- sinβ)+( cosα- cosβ)=0. ∴ 2sincos-2sin
sin=0, 又sin≠0, ∴tan=.∴tan(α+β)==.
小结:要注意三角函数实根个数与普通方程的区别,这里不能忘记(0, 2π)这一条件.
例7 已知函数在区间上单调递减,试求实数的取值范围.
解:已知条件实际上给出了一个在区间上恒成立的不等式.
任取,且,则不等式恒成立,即恒成立.化简得
由可知:,所以
上式恒成立的条件为:.
由于
且当时,,所以 ,
从而 ,
有 , 故 的取值范围为.
【基础精练】
1.已知α是锐角,且sin=,则sin的值等于( )
A. B.- C. D.-
2.若-2π<α<-,则 的值是( )
A.sin B.cos C.-sin D.-cos
3.·等于 ( )
A.-sinα B.-cosα C.sinα D.cosα
4.已知角α在第一象限且cosα=,则等于 ( )
A. B. C. D.-
5.定义运算=ad-bc.若cosα=,=,0<β<α<,则β等于( )
A. B. C. D.
6.已知tanα和tan(-α)是方程ax2+bx+c=0的两个根,则a、b、c的关系是 ( )
A.b=a+c B.2b=a+c C.c=b+a D.c=ab
7.设a=(sin56°-cos56°),b=cos50°cos128°+cos40°cos38°,c=,d=(cos80°-2cos250°+1),则a,b,c,d的大小关系为 ( )
A.a>b>d>c B.b>a>d>c C.d>a>b>c D.c>a>d>b
8.函数y=sin2x+sin2x,x∈R的值域是( )
A. B.
C. D.
9.若锐角α、β满足(1+tanα)(1+tanβ)=4,则α+β= .
10.设α是第二象限的角,tanα=-,且sin<cos,则cos= .
11.已知sin(x)=,0<x<,求的值。
12.若,,求α+2β。
【拓展提高】
1、设函数f(x)=sin(-)-2cos2+1
(1)求f(x)的最小正周期.
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图像关于直线x=1对称,求当x∈[0,]时y=g(x)的最大值
2.已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),|a-b|=
(1)求cos(α-β)的值;
(2)若0<α<,-<β<0,且sinβ=-,求sinα.
3、求证:-2cos(α+β)=.
【基础精练参考答案】
4.C【解析】原式=
===2×(cosα+sinα)=2×(+)=.
5.D【解析】依题设得:sinα·cosβ-cosα·sinβ=sin (α-β)=.
∵0<β<α<,∴cos(α-β)=. 又∵cosα=,∴sinα=.
sinβ=sin[α-(α-β)]=sinα·cos(α-β)-cosα·sin(α-β) =×-×=,∴β=.
6.C【解析】 ∴tan=tan[(-α)+α]==1,
∴-=1-,∴-b=a-c,∴c=a+b.
7.B【解析】a=sin(56°-45°)=sin11°,b=-sin40°cos52°+cos40°sin52°=sin(52°-40°)=sin12°,c==cos81°=sin9°,d=(2cos240°-2sin240°)=cos80°=sin10°
∴b>a>d>c.
8.C【解析】y=sin2x+sin2x=sin2x-cos2x+=sin+,故选择C.
9. 【解析】由(1+tanα)(1+tanβ)=4,可得=,即tan(α+β)=.
又α+β∈(0,π),∴α+β=.
10. -解析:∵α是第二象限的角,∴可能在第一或第三象限,又sin<cos,∴为第三象限的角, ∴cos<0.∵tanα=-,∴cosα=-,∴cos=- =-.
12.【解析】∵,∴
∴,α+2β,又tan2β=,,[来源:Zxxk.Com]∴α+2β=
【拓展提高参考答案】
1、【解析】 (1)f(x)=sincos-cossin-cosx=sinx-cosx
=sin(x-),故f(x)的最小正周期为T==8
(2)法一:在y=g(x)的图象上任取一点 (x,g(x)),它关于x=1的对称点(2-x,g(x)).
由题设条件,点(2-x,g(x))在y=f(x)的图象上,从而g(x)=f(2-x)=sin[(2-x)-]
=sin[-x-]=cos(x+),
当0≤x≤时, ≤x+≤,因此y=g(x)在区间[0,]上的最大值为g(x)max=cos=.
法二:因区间[0,]关于x=1的对称区间为[,2],且y=g(x)与y=f(x)的图象关于x=1对称,故y=g(x)在[0,]上的最大值为y=f(x)在[,2]上的最大值,由(1)知f(x)=sin(x-),
当≤x≤2时,-≤x-≤,因此y=g(x)在[0,]上的最大值为g(x)max=sin=.
2、【解析】(1)∵a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ), ∴a-b=(cosα-cosβ,sinα-sinβ).
∵|a-b|=,∴=, 即2-2cos(α-β)=,∴cos(α-β)=.
(2)∵0<α<,-<β<0,∴0<α-β<π,∵cos(α-β)=,∴sin(α-β)= ∵sinβ=-,∴cosβ=,
∴sinα=sin[(α-β)+β]=sin(α-β)cosβ+cos(α-β)sinβ=·+·(-)=
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