《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù) 第21講 簡單三角恒等變換導(dǎo)學(xué)案 新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù) 第21講 簡單三角恒等變換導(dǎo)學(xué)案 新人教A版(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第21講 簡單三角恒等變換
【課程要求】
1.能利用兩角和與差以及二倍角的正弦、余弦、正切公式進(jìn)行簡單的三角恒等變換.
2.能利用上述公式及三角恒等變換的基本思想方法對三角函數(shù)式進(jìn)行化簡、求值及恒等式的證明.
對應(yīng)學(xué)生用書p57
【基礎(chǔ)檢測】
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)
(1)對任意的角α,都有cos2=成立.( )
(2)y=sin4x-cos4x的周期為.( )
(3)y=sinx+cosx在x=取最大值是2.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√
2.[必修4p143B組T2]已知sin74°=a,則cos8°=
2、__________.(用含a的式子表示)
[解析]由題知cos16°=sin74°=a,
又cos16°=2cos28°-1=a,
所以cos28°=,
cos8°==.
[答案]
3.[必修4p141例4]如圖,現(xiàn)要在一塊半徑為1,圓心角為的扇形鐵片AOB上剪出一個平行四邊形MNPQ,使點P在弧AB上,點Q在OA上,點M,N在OB上,設(shè)∠BOP=θ,平行四邊形MNPQ的面積為S.
(1)求S關(guān)于θ的函數(shù)關(guān)系式;
(2)求S的最大值及相應(yīng)的θ的大?。?
[解析] (1)分別過P,Q作PD⊥OB于點D,QE⊥OB于點E,
則四邊形QEDP為矩形.
由扇形半徑為1,得
3、|PD|=sinθ,
|OD|=cosθ.
又|OE|=|QE|=|PD|,
∴|MN|=|QP|=|DE|=|OD|-|OE|=cosθ-sinθ,
∴S=|MN|·|PD|=·sinθ
=sinθcosθ-sin2θ,θ∈.
(2)由(1)知S=sin2θ-(1-cos2θ)
=sin2θ+cos2θ-=sin-,
因為θ∈,
所以2θ+∈,所以sin∈.
當(dāng)θ=時,S取最大值,且Smax=.
4.化簡tan70°cos10°(tan20°-1)的值為( )
A.1B.2
C.-1D.-2
[解析]原式=·cos
4、10°
=·
=×2sin(20°-30°)=-=-1.
[答案]C
5.若sin2α=,sin(β-α)=,且α∈,β∈,則α+β的值是( )
A.B.
C.或D.或
[解析]∵α∈,∴2α∈,
∵sin2α=,∴2α∈.
∴α∈且cos2α=-,
又∵sin(β-α)=,β∈,
∴β-α∈,cos(β-α)=-,
∴cos(α+β)=cos[(β-α)+2α]
=cos(β-α)cos2α-sin(β-α)sin2α
=×-×=,
又α+β∈,所以α+β=.
[答案]A
【知識要點】
1.三角變換的一般方法
5、
(1)角的變換,一般包括角的分解和角的組合,如α=(α+β)-β,+x=-,α=2·等;
(2)函數(shù)名稱的變換,一般包括將三角函數(shù)統(tǒng)一成弦,以減少函數(shù)種類,對齊次式也可化成切;
(3)注意結(jié)構(gòu)的變換,如升冪與降冪,輔助角公式等;
(4)角變換中以角的變換為中心;解題時,一看角,二看名稱,三看結(jié)構(gòu).
2.三角變換的常見題型
(1)化簡:靈活選用和、差、倍、輔助角公式進(jìn)行三角恒等變換是化簡三角函數(shù)式的難點,解題時應(yīng)注意降次,減少角的種類及三角函數(shù)的種類,注意角的范圍及三角函數(shù)的正負(fù).
(2)求值:給值求值時,注意要求角與已知角及特殊角的關(guān)系.
(3)證明:證明三角恒等式的實質(zhì)是消除
6、等式兩邊的差異,有目的地化繁為簡,左右歸一.
對應(yīng)學(xué)生用書p58
三角函數(shù)的化簡問題
例1 (1)化簡:;
(2)已知-<x<0,sinx+cosx=.
求的值.
[解析] (1)原式=
===
=cos2x.
(2)由sinx+cosx=,兩邊平方得
sin2x+2sinxcosx+cos2x=,
即2sinxcosx=-.
∴=
=sinxcosx(2-cosx-sinx)=×
=-.
[小結(jié)]①三角函數(shù)式的變形,主要思路為角的變換、函數(shù)變換、結(jié)構(gòu)變換,常用技巧有“輔助角”“1的代換”“切弦互化”等,其中角的變換是核心.②三角函數(shù)式的化簡原則:盡量使函數(shù)種
7、類最少,次數(shù)相對較低,項數(shù)最少,盡量使分母不含三角函數(shù),盡量去掉根號或減少根號的層次,能求值的應(yīng)求出其值.
1.化簡:-2cos(α+β).
[解析]原式=
=
=
=
==.
三角函數(shù)的求值問題
例2 已知tanα=2.
(1)求tan的值;
(2)求的值.
[解析] (1)tan===-3.
(2)
=
===1.
例3 已知α,β為銳角,cosα=,sin(α+β)=,則cosβ=________.
[解析]因為α,β為銳角,cosα=,sin(α+β)=,所以sinα==,cos(α+β)=±=±,當(dāng)cos(α+β)=時,sinβ=sin=sin
8、(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=×-×<0,與sinβ>0矛盾,所以cosβ=cos=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=-×+×=.
[答案]
[小結(jié)]三角函數(shù)求值的3類求法
(1)“給值求值”:給出某些角的三角函數(shù)式的值,求另外一些角的三角函數(shù)值,解題關(guān)鍵在于“變角”,使其角相同或具有某種關(guān)系.
(2)“給角求值”:一般所給出的角都是非特殊角,從表面上來看是很難的,但仔細(xì)觀察非特殊角與特殊角總有一定關(guān)系,解題時,要利用觀察得到的關(guān)系,結(jié)合公式轉(zhuǎn)化為特殊角并且消除非特殊角的三角函數(shù)而得解.
(3)“給值求角”:實質(zhì)是轉(zhuǎn)化為“給值求值”,先求角的某一函數(shù)
9、值,再求角的范圍,最后確定角.
2.已知銳角α,β滿足sinα=,cosβ=,則α+β等于( )
A.B.或
C.D.2kπ+(k∈Z)
[解析]由sinα=,cosβ=,且α,β為銳角,可知cosα=,sinβ=,
故cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=×-×=,又0<α+β<π,故α+β=.
[答案]C
三角恒等式的證明問題
例4 求證=.
[解析]左邊=====右邊.
[小結(jié)]三角恒等式的證明一般有三種方式:從左到右,從右到左,左=右=某一三角式.一般來說都是從復(fù)雜的一端向簡單的一端證明.
3.已知θ∈,證明:-=2tanθ.
[解
10、析]由于θ∈,所以∈,所以sin>cos>0,sin-cos>0.
故原式=-
=-=-===2tanθ.
對應(yīng)學(xué)生用書p60
1.(2016·全國卷Ⅲ文)若tanθ=-,則cos2θ=( )
A.-B.-C.D.
[解析]∵cos2θ==,
又∵tanθ=-,∴cos2θ==.
[答案]D
2.(2018·江蘇)已知α,β為銳角,tanα=,cos(α+β)=-.
(1)求cos2α的值;
(2)求tan(α-β)的值.
[解析] (1)因為tanα=,tanα=,所以sinα=cosα.
因為sin2α+cos2α=1,所以cos2α=.
因此,cos2α=2cos2α-1=-.
(2)因為α、β為銳角,所以α+β∈(0,π).
又因為cos(α+β)=-,
所以sin(α+β)==,
因此tan(α+β)=-2.
因為tanα=,所以tan2α==-,
因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]==-.
10