第五节本节主要包括3个知识点:
1.三角函数的化简求值; 2.三角函数的条件求值;
3.三角恒等变换的综合问题.
三角恒等变换
突破点(一) 三角函数的化简求值
基础联通 抓主干知识的“源”与“流”
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
C(α+β)
cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β
S(α-β)
sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β
S(α+β)
sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β
T(α-β)
tan(α-β)=;变形:tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β)
T(α+β)
tan(α+β)=;变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β)
2.二倍角公式
S2α
sin 2α=2sin_αcos_α;变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2
C2α
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
变形:cos2α=,sin2α=
T2α
tan 2α=
考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”
三角函数式的化简
1.三角函数式化简的一般要求:(1)函数名称尽可能少;(2)项数尽可能少;(3)尽可能不含根式;(4)次数尽可能低、尽可能求出值.
2.常用的基本变换方法有:异角化同角、异名化同名、异次化同次,降幂或升幂,“1”的代换,弦切互化等.
[例1] 已知α∈(0,π),化简:
=________.
[解析] 原式=
.
因为α∈(0,π),所以∈,
所以cos>0,
所以原式=
=·
=cos2-sin2=cos α.
[答案] cos α
[方法技巧] 三角函数式的化简要遵循“三看”原则
三角函数的给角求值
[例2] 求值:(1)-sin 10°-tan 5°;
(2)sin 50°(1+tan 10°).
[解] (1)原式=-sin 10°-
=-sin 10°·
=-sin 10°·
=-2cos 10°=
=
=
==.
(2)sin 50°(1+tan 10°)=sin 50°(1+tan 60°·tan 10°)
=sin 50°·
=sin 50°·
=
===1.
[方法技巧]
给角求值问题的解题规律
解决给角求值问题的关键是两种变换:一是角的变换,注意各角之间是否具有和差关系、互补(余)关系、倍半关系,从而选择相应公式进行转化,把非特殊角的三角函数相约或相消,从而转化为特殊角的三角函数;二是结构变换,在熟悉各种公式的结构特点、符号特征的基础上,结合所求式子的特点合理地进行变形.
能力练通 抓应用体验的“得”与“失”
1.计算:=( )
A. B.
C. D.-
解析:选A
=
==.
2.(1+tan 18°)·(1+tan 27°)的值是( )
A. B.1+
C.2 D.2(tan 18°+tan 27°)
解析:选C 原式=1+tan 18°+tan 27°+tan 18°tan 27°=1+tan 18°tan 27°+tan 45°(1-tan 18°tan 27°)=2,故选C.
3.化简:=________.
解析:
=
=
=
=
=
==tan α.
答案:tan α
4.化简:=________.
解析:原式=
=
==cos 2x.
答案:cos 2x
突破点(二) 三角函数的条件求值
考点贯通 抓高考命题的“形”与“神”
给值求值问题
[例1] (2017·合肥模拟)已知cos·cos-α=-,α∈.
(1)求sin 2α的值;
(2)求tan α-的值.
[解] (1)∵cos·cos=cos+α·sin=sin=-,
∴sin=-.
∵α∈,∴2α+∈,
∴cos=-,∴sin 2α=sin
=sincos-cossin=.
(2)∵α∈,∴2α∈,
又由(1)知sin 2α=,∴cos 2α=-.
∴tan α-=-===-2×=2.
[方法技巧]
给值求值问题的求解思路
(1)先化简所求式子;
(2)观察已知条件与所求式子之间的联系(从三角函数名及角入手);
(3)将已知条件代入所求式子,化简求值.
给值求角问题
[例2] (1)设α,β为钝角,且sin α=,cos β=-,则α+β的值为( )
A. B.
C. D.或
(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=,tan β=-,则2α-β的值为________.
[解析] (1)∵α,β为钝角,sin α=,cos β=-,
∴cos α=,sin β=,
∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=>0.
又α+β∈(π,2π),∴α+β∈,
∴α+β=.
(2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=
==>0,
∴0