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
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式明目标、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.会从两角和的正弦、余弦、正切公式导出二倍角
的正弦、余弦、正切公式.
2.能熟练运用二倍角的公式进行简单的恒等变换,
并能灵活地将公式变形运用.
明目标、知重点明目标、知重点
2sin αcos α
填要点·记疑点
cos2α-sin2α 2cos2α-1 1-2sin2α明目标、知重点
cos α
1±sin 2α
sin α明目标、知重点
探要点·究所然
情境导学
在教材3.1.2例4(2)中,若将题目改为cos 20°cos 70°+sin 20°sin 70°
,你还能利用诱导公式将70°换为20°吗?当然能换!换出的结果
是cos 20°sin 20°+sin 20°cos 20°=2sin 20°cos 20°.那么,利用我们
已经学习的公式,能否将2sin 20°cos 20°进一步化简呢?显然,利
用我们已经学习的两角和与差的正弦、余弦、正切公式已不能对
2sin 20°cos 20°做进一步的化简,这就使得我们有必要进一步扩展
三角函数公式的“阵营”,以便于我们解决类似的问题.明目标、知重点
探究点一 二倍角的正弦、余弦、正切公式的推导
思考1 二倍角的正弦、余弦、正切公式就是用α的三角函数表示
2α的三角函数的公式.根据前面学过的两角和与差的正弦、余弦、
正切公式.你能推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式吗?试一试
?
答 sin 2α=sin(α+α)=sin αcos α+cos αsin α=2sin αcos α;
cos 2α=cos(α+α)=cos αcos α-sin αsin α=cos2α-sin2α;明目标、知重点
思考2 根据同角三角函数的基本关系式sin2α+cos2α=1,你能否
只用sin α或cos α表示cos 2α?
答 ∵cos 2α=cos2α-sin2α=cos2α-(1-cos2α)
=2cos2α-1;
或cos 2α=cos2α-sin2α=(1-sin2α)-sin2α=1-2sin2α.明目标、知重点
探究点二 余弦的二倍角公式的变形形式及应用明目标、知重点
π明目标、知重点
练习2:函数f(x)=cos 2x+4sin x的值域是 .
解析 f(x)=cos 2x+4sin x=1-2sin2x+4sin x
=-2sin2x+4sin x+1=-2(sin x-1)2+3.
当sin x=1时,f(x)max=3;
当sin x=-1时,f(x)min=-5.
[-5,3]明目标、知重点
思考 因为3α=2α+α,可以借助二倍角公式推导出三倍角公式.
请完成三倍角公式的证明:
(1)sin 3α=3sin α-4sin3α;
探究点三 三倍角公式的推导
答 证明如下:
sin 3α=sin(2α+α)=sin 2αcos α+cos 2αsin α
=2sin αcos2α+(1-2sin2α)sin α
=2sin α(1-sin2α)+(1-2sin2α)sin α
=2sin α-2sin3α+sin α-2sin3α=3sin α-4sin3α.明目标、知重点
(2)cos 3α=4cos3α-3cos α.
答 cos 3α=cos(2α+α)=cos 2αcos α-sin 2αsin α
=(2cos2α-1)cos α-2sin2αcos α
=(2cos2α-1)cos α-2(1-cos2α)cos α
=2cos3α-cos α-2cos α+2cos3α
=4cos3α-3cos α.明目标、知重点
于是sin 4α=2sin 2αcos 2α明目标、知重点明目标、知重点
反思与感悟 解答此类题目一方面要注意角的倍数关系;另一
方面要注意函数名称的转化方法,同角三角函数关系及诱导公
式是常用方法.明目标、知重点
跟踪训练1 求值:(1)cos 20°·cos 40°·cos 80°;明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
=tan4A=右边,明目标、知重点
反思与感悟 利用倍角公式证明三角恒等式,关键是
找到左、右两边式子中的倍角关系,先用倍角公式统
一角,再用同角三角函数基本关系式等完成证明.明目标、知重点
=tan θ.明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
又tan B=2,明目标、知重点
又tan B=2,明目标、知重点明目标、知重点
反思与感悟 倍角公式、和角公式本质上没有区别,可用不同
的思路去思考.解题时首先要分析已知条件和结论中各种角之间
的相互关系,并根据这种关系来选择公式.明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
当堂测·查疑缺 1 2 3
1.cos275°+cos215°+cos 75°cos 15°的值等于( )C
4明目标、知重点
1 2 3
B
4明目标、知重点
1 2 3 4明目标、知重点
1 2 3 4明目标、知重点
呈重点、现规律明目标、知重点