第三章 三角恒等变换
§3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切
公式(一)明目标、知重点
明目标
知重点
填要点
记疑点
探要点
究所然
内容
索引
01 02
03 当堂测
查疑缺 04明目标、知重点
1.掌握由两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式及两角
和与差的正弦公式.
2.会用两角和与差的正弦、余弦公式进行简单的三角函数的
求值、化简、计算等.
3.熟悉两角和与差的正、余弦公式的灵活运用,了解公式的
正用、逆用以及角的变换的常用方法.
明目标、知重点明目标、知重点
1.两角和与差的余弦公式
C(α-β):cos(α-β)= .
C(α+β):cos(α+β)= .
2.两角和与差的正弦公式
S(α+β):sin(α+β)= .
S(α-β):sin(α-β)= .
cos αcos β+sin αsin β
填要点·记疑点
cos αcos β-sin αsin β
sin αcos β+cos αsin β
sin αcos β-cos αsin β明目标、知重点明目标、知重点
探要点·究所然
情境导学
从两角差的余弦公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β出发,
你能推导出两角和与差的三角函数的其他公式吗?明目标、知重点
探究点一 由公式C(α-β)推导公式C(α+β)
思考 由于公式C(α-β)对于任意α,β都成立,那么把其中的+β换
成-β后,也一定成立.请你根据这种联系,从两角差的余弦公式
出发,推导出用任意角α,β的正弦、余弦值表示cos(α+β)的公式
?
答 ∵α+β=α-(-β),cos(-β)=cos β,sin(-β)=-sin β,
∴cos(α+β)=cos[α-(-β)]=cos αcos(-β)+sin αsin(-β)
=cos αcos β-sin αsin β.
即cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.明目标、知重点
思考 利用诱导公式五(或六)可以实现正弦和余弦的互化,根据
这种联系,请你试着从差角的余弦公式出发,推导出用任意角α,
β的正弦、余弦值表示sin(α+β)及sin(α-β)的公式?
探究点二 由公式C(α-β)推导公式S(α+β)及S(α-β)
=sin αcos β+cos αsin β.明目标、知重点
即sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.
从而,sin(α-β)=sin[α+(-β)]
=sin αcos(-β)+cos αsin(-β)
=sin αcos β-cos αsin β.明目标、知重点
思考 运用两角和与差的正弦、余弦公式化简、求值要注意灵活
进行三角函数名称以及角的变换,善于构造符合某一公式的特征
结构后,再运用公式化简、求值.如果题目中存在互余角,要善于
发现和利用.
探究点三 两角和与差的正弦、余弦公式的应用明目标、知重点明目标、知重点
解 原式=sin(x+27°)cos(18°-x)-cos(x+27°)·
sin(x-18°)
=sin(x+27°)cos(18°-x)+cos(x+27°)sin(18°-x)
例1 化简求值:
(1)sin(x+27°)cos(18°-x)-sin(63°-x)sin(x-18°);明目标、知重点明目标、知重点
反思与感悟 解答此类题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.明目标、知重点
跟踪训练1 化简求值:(1)sin 14°cos 16°+sin 76°·cos 74°;
(2)sin(54°-x)cos(36°+x)+cos(54°-x)sin(36°+x);
解 原式=sin[(54°-x)+(36°+x)]=sin 90°=1.明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
∴sin α=sin[(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β明目标、知重点
反思与感悟 此类题是给值求角题,步骤如下:(1)求所求角的
某一个三角函数值;(2)确定所求角的范围,此类题常犯的错误
是对角的范围不加讨论,范围讨论的程度过大或过小,会使求
出的角不合题意或者漏解,同时要根据角的范围确定取该角的
哪一种三角函数值.明目标、知重点
∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β明目标、知重点
例3 已知sin(2α+β)=3sin β,求证:tan(α+β)=2tan α.
证明 sin(2α+β)=3sin β
⇒sin[(α+β)+α]=3sin[(α+β)-α]
⇒sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α
=3sin(α+β)cos α-3cos(α+β)sin α
⇒2sin(α+β)cos α=4cos(α+β)sin α
⇒tan(α+β)=2tan α.明目标、知重点
反思与感悟 证明三角恒等式一般采用“由繁到简”、“
等价转化”、“往中间凑”等办法,注意等式两边角的差
异、函数名称的差异、结构形式的差异.明目标、知重点明目标、知重点
当堂测·查疑缺 1 2 3
1.sin 7°cos 37°-sin 83°cos 53°的值是( )A
解析 原式=sin 7°cos 37°-cos 7°sin 37°
4明目标、知重点
解析 sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)
=sin Acos B+cos Asin B
1 2 3 4明目标、知重点
答案 A
1 2 3 4明目标、知重点
∴f(x)∈[-2,2].
[-2,2]
1 2 3 4明目标、知重点
1 2 3 4明目标、知重点
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β
1 2 3 4明目标、知重点
呈重点、现规律
1.公式Cα±β与Sα±β的联系、结构特征和符号规律
四个公式Cα±β、Sα±β虽然形式不同、结构不同,但它们的本质是
相同的,其内在联系为cos(α-β) cos(α+β)
sin(α+β) sin(α-β),这样我们
只要牢固掌握“中心”公式cos(α-β)的由来及表达方式,也就
掌握了其他三个公式.明目标、知重点
对于公式Cα-β与Cα+β,可记为“同名相乘,符号反”.
对于公式Sα-β与Sα+β,可记为“异名相乘,符号同”.
2.使用和差公式时不仅要会正用,还要能够逆用公式,如化简
sin βcos(α+β)-cos βsin(α+β)时,不要将cos(α+β)和sin(α+β)
展开,而应采用整体思想,作如下变形:
sin βcos(α+β)-cos βsin(α+β)
=sin[β-(α+β)]=sin(-α)=-sin α.明目标、知重点
3.运用和差公式求值、化简、证明时要注意灵活进行三角变
换,有效地沟通条件中的角与问题结论中的角之间的联系,
选用恰当的公式快捷求解.