20必修四 第三章 三角恒等变换 第一节 两角和差的正弦余弦及正切公式- 教师版_第1页
20必修四 第三章 三角恒等变换 第一节 两角和差的正弦余弦及正切公式- 教师版_第2页
20必修四 第三章 三角恒等变换 第一节 两角和差的正弦余弦及正切公式- 教师版_第3页
20必修四 第三章 三角恒等变换 第一节 两角和差的正弦余弦及正切公式- 教师版_第4页
20必修四 第三章 三角恒等变换 第一节 两角和差的正弦余弦及正切公式- 教师版_第5页
已阅读5页,还剩21页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

个性化教学辅导教案学生姓名年级高一学科数学上课时间2017年月日教师姓名课题必修四第三章第一节两角和与差的正弦、余弦和正切公式教学目标1.掌握两角和与差的正弦、余弦和正切公式以及常见的变形.2.理解相关公式的推导过程,会灵活应用相应的公式解决实际问题.教学过程教师活动学生活动1.已知=a,=b,对于任意点M关于A点的对称点为S,S点关于B点的对称点为N.(1)用a,b表示向量;(2)设|a|=1,|b|=2,||∈[2eq\r(3),2eq\r(7)],求a与b的夹角θ的取值范围.解:(1)依题意,知A为MS的中点,B为NS的中点.∴=2,=2.∴=-=2(-)=2=2(-)=2(b-a).(2)∵||∈[2eq\r(3),2eq\r(7)],∴2∈[12,28],∴12≤4(b-a)2≤28.∴3≤4+1-2a·b≤7,∴-1≤a·b≤1.∵cosθ=eq\f(a·b,|a||b|)=eq\f(a·b,2),∴-eq\f(1,2)≤cosθ≤eq\f(1,2).∵0≤θ≤π,∴eq\f(π,3)≤θ≤eq\f(2π,3),即θ的取值范围为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3))).2.已知在梯形ABCD中,AB∥CD,∠CDA=∠DAB=90°,CD=DA=eq\f(1,2)AB.求证:AC⊥BC.证明:以A为原点,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系,如图,设AD=1,则A(0,0),B(2,0),C(1,1),D(0,1).∴=(-1,1),=(1,1),·=-1×1+1×1=0,∴⊥,∴BC⊥AC.3.设函数f(x)=a·b,其中向量a=(m,cos2x),b=(1+sin2x,1),x∈R,且y=f(x)的图象经过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),2)).求实数m的值.解:f(x)=a·b=m(1+sin2x)+cos2x,由已知得feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+sin\f(π,2)))+coseq\f(π,2)=2,解得m=1.4.(1)已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61,求a与b的夹角;(2)设=(2,5),=(3,1),=(6,3),在上是否存在点M,使⊥?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)(2a-3b)·(2a+b)=4a2-4a·b-3b2=61.∵|a|=4,|b|=3,∴a·b=-6,∴cosθ=eq\f(a·b,|a||b|)=eq\f(-6,4×3)=-eq\f(1,2),∴θ=120°.(2)假设存在点M,且=λ=(6λ,3λ)(0<λ≤1),∴=(2-6λ,5-3λ),=(3-6λ,1-3λ),∴(2-6λ)×(3-6λ)+(5-3λ)(1-3λ)=0,∴45λ2-48λ+11=0,得λ=eq\f(1,3)或λ=eq\f(11,15).∴=(2,1)或=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(22,5),\f(11,5))).∴存在M(2,1)或Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(22,5),\f(11,5)))满足题意.考点一给角求值问题[问题1余弦公式]求下列各式的值.(1)cos75°cos15°-sin75°sin195°; (2)sin46°cos14°+sin44°cos76°;(3)eq\f(1,2)cos15°+eq\f(\r(3),2)sin15°.[解](1)cos75°cos15°-sin75°sin195°=cos75°cos15°-sin75°sin(180°+15°)=cos75°cos15°+sin75°sin15°=cos(75°-15°)=cos60°=eq\f(1,2).(2)sin46°cos14°+sin44°cos76°=sin(90°-44°)cos14°+sin44°cos(90°-14°)=cos44°cos14°+sin44°sin14°=cos(44°-14°)=cos30°=eq\f(\r(3),2).(3)∵eq\f(1,2)=cos60°,eq\f(\r(3),2)=sin60°,∴eq\f(1,2)cos15°+eq\f(\r(3),2)sin15°=cos60°cos15°+sin60°sin15°=cos(60°-15°)=cos45°=eq\f(\r(2),2).[问题1正弦公式](1)eq\f(cos20°,sin20°)·cos10°+eq\r(3)sin10°tan70°-2cos40°=________.(2)求值:(tan10°-eq\r(3))eq\f(cos10°,sin50°).[解](1)2(2)原式=(tan10°-tan60°)eq\f(cos10°,sin50°)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(sin10°,cos10°)-\f(sin60°,cos60°)))eq\f(cos10°,sin50°)=eq\f(sin-50°,cos10°cos60°)·eq\f(cos10°,sin50°)=-2.[问题1正切公式](1)若α+β=eq\f(π,3),tanα+eq\r(3)(tanαtanβ+c)=0(c为常数),则tanβ=________.(2)tan23°+tan37°+eq\r(3)tan23°tan37°的值是________.[答案](1)eq\r(3)(c+1)(2)eq\r(3)考点二给值(式)求值问题[问题2余弦公式](1)若sinα-sinβ=eq\f(\r(3),2),cosα-cosβ=eq\f(1,2),则cos(α-β)的值为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(3),4)D.1(2)α,β为锐角,cos(α+β)=eq\f(12,13),cos(2α+β)=eq\f(3,5),求cosα的值.[解](1)A(2)∵α,β为锐角,∴0<α+β<π.又∵cos(α+β)=eq\f(12,13)>0,∴0<α+β<eq\f(π,2),∴0<2α+β<π.又∵cos(2α+β)=eq\f(3,5),∴0<2α+β<eq\f(π,2),∴sin(α+β)=eq\f(5,13),sin(2α+β)=eq\f(4,5),∴cosα=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)·cos(α+β)+sin(2α+β)·sin(α+β)=eq\f(3,5)×eq\f(12,13)+eq\f(4,5)×eq\f(5,13)=eq\f(56,65).[问题2正弦公式]已知eq\f(π,4)<α<eq\f(3π,4),0<β<eq\f(π,4),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=-eq\f(3,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=eq\f(5,13).(1)求sin(α+β)的值;(2)求cos(α-β)的值.[解](1)∵eq\f(π,4)<α<eq\f(3π,4),eq\f(π,2)<eq\f(π,4)+α<π,∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=eq\r(1-cos2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α)))=eq\f(4,5).∵0<β<eq\f(π,4),eq\f(3π,4)<eq\f(3π,4)+β<π,∴coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\r(1-sin2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β)))=-eq\f(12,13),∴sin(α+β)=-sin(π+α+β)=-sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=-sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))+coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,5)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(12,13)))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))×\f(5,13)))=eq\f(63,65).(2)由(1)可知,sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=eq\f(4,5),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\f(12,13),∴sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=sineq\f(π,4)+αcoseq\f(3π,4)+β-coseq\f(π,4)+αsineq\f(3π,4)+β=eq\f(4,5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(12,13)))-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))×eq\f(5,13)=-eq\f(33,65).又∵sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(α-β-\f(π,2)))=-cos(α-β),∴cos(α-β)=eq\f(33,65).[问题2正切公式]已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=eq\f(4,5),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=-eq\f(12,13),且α-eq\f(β,2)和eq\f(α,2)-β分别为第二、第三象限角,求taneq\f(α+β,2)的值.[解]由题意,得coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=-eq\f(3,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=-eq\f(5,13),∴taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=-eq\f(4,3),taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=eq\f(5,12),∴taneq\f(α+β,2)=taneq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))))=eq\f(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))-tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β)),1+tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β)))=eq\f(-\f(4,3)-\f(5,12),1-\f(4,3)×\f(5,12))=-eq\f(63,16).考点三给值求角问题[问题3余弦公式](1)已知α,β均为锐角,且sinα=eq\f(2\r(5),5),sinβ=eq\f(\r(10),10),则α-β=________.(2)已知cos(α-β)=-eq\f(3,5),cos(α+β)=eq\f(3,5),且α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),求角β的值.[解](1)eq\f(π,4)(2)由α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),cos(α-β)=-eq\f(3,5),可知sin(α-β)=eq\f(4,5).又∵α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),cos(α+β)=eq\f(3,5),∴sin(α+β)=-eq\f(4,5),∴cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=eq\f(3,5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5)))×eq\f(4,5)=-1.∵α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),∴2β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),∴2β=π,故β=eq\f(π,2).[问题3正弦公式]已知△ABC中,B=60°,且eq\f(1,cosA)+eq\f(1,cosC)=-eq\f(\r(2),cosB),若A>C,求A的值.[解]由已知B=60°,A+C=120°,设eq\f(A-C,2)=α,∵A>C,则α>0,故A=eq\f(A+C,2)+eq\f(A-C,2)=60°+α,C=eq\f(A+C,2)-eq\f(A-C,2)=60°-α,故eq\f(1,cosA)+eq\f(1,cosC)=eq\f(1,cos60°+α)+eq\f(1,cos60°-α)=eq\f(1,\f(1,2)cosα-\f(\r(3),2)sinα)+eq\f(1,\f(1,2)cosα+\f(\r(3),2)sinα)=eq\f(cosα,\f(1,4)cos2α-\f(3,4)sin2α)=eq\f(cosα,cos2α-\f(3,4)).由题设有eq\f(cosα,cos2α-\f(3,4))=-eq\f(\r(2),cosB)=-2eq\r(2),整理得:4eq\r(2)cos2α+2cosα-3eq\r(2)=0.即(2cosα-eq\r(2))(2eq\r(2)cosα+3)=0.∵2eq\r(2)cosα+3≠0,∴2cosα-eq\r(2)=0.∴cosα=eq\f(\r(2),2).故α=45°,A=60°+45°=105°.[问题3正切公式]是否存在锐角α和β,使α+2β=eq\f(2π,3)①,且taneq\f(α,2)tanβ=2-eq\r(3)②,同时成立?若存在,求出α和β的值;若不存在,请说明理由.[解]由①得eq\f(α,2)+β=eq\f(π,3),∴taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)+β))=eq\f(tan\f(α,2)+tanβ,1-tan\f(α,2)tanβ)=eq\r(3).将②代入得taneq\f(α,2)+tanβ=3-eq\r(3).∵taneq\f(α,2)tanβ=2-eq\r(3),∴taneq\f(α,2),tanβ是方程x2-(3-eq\r(3))x+2-eq\r(3)=0的两根.解得x1=1,x2=2-eq\r(3).若taneq\f(α,2)=1,则与α为锐角矛盾.∴tanβ=1,taneq\f(α,2)=2-eq\r(3),∴β=eq\f(π,4),代入①得α=eq\f(π,6),满足taneq\f(α,2)=2-eq\r(3).【两角差的余弦公式】[提出问题]问题1:当α=60°,β=30°时,cosα-cosβ等于多少?提示:cosα-cosβ=cos60°-cos30°=eq\f(1-\r(3),2).问题2:cos60°-cos30°=cos(60°-30°)成立吗?提示:不成立.问题3:cosα-cosβ=cos(α-β)成立吗?提示:不一定.问题4:单位圆中(如图),∠AOx=α,∠BOx=β,那么A,B的坐标是什么?与的夹角是多少?提示:A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ).与的夹角是α-β.问题5:你能用几种方法计算·的数量积?提示:①·=||·||cos(α-β)=cos(α-β).②·=(cosα,sinα)·(cosβ,sinβ)=cosαcosβ+sinαsinβ.问题6:根据上面的计算可以得出什么结论?提示:cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.[导入新知]两角差的余弦公式公式cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β简记符号C(α-β)使用条件α,β为任意角[几点说明]1.公式C(α-β)的结构特点及适用条件(1)公式的结构特点公式的左边是差角的余弦,右边的式子是含有同名函数之积的和式,可用口诀“余余正正号相反”记忆公式.(2)公式的适用条件公式中的α,β不仅可以是任意具体的角,也可以是一个“团体”,如coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α+β,2)-\f(α-β,2)))中的eq\f(α+β,2)相当于公式中的角α,eq\f(α-β,2)相当于公式中的角β.可用两角差的余弦公式展开,因此对公式的理解要注意结构形式,而不要局限于具体的角.2.公式的巧记两角差的余弦值等于两角的同名三角函数值乘积的和.【两角和的余弦公式】[提出问题]问题1:把公式cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ中的β用-β代替,结果如何?提示:cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ.问题2:在cos(α±β)的公式中,α,β的条件是什么?提示:α,β为任意角.[导入新知]两角和与差的余弦公式名称公式简记符号条件两角和的余弦cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_βC(α+β)α,β∈R两角差的余弦cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβC(α-β)[几点说明]公式C(α+β)的推导cos(α+β)=cos[α-(-β)]=cosαcos(-β)+sinαsin(-β)=cosαcosβ-sinαsinβ,即cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ.【两角和与差的正弦公式】[提出问题]问题1:由公式C(α+β)或C(α-β)可求sin75°的值吗?提示:可以,因为sin75°=cos15°=cos(45°-30°).问题2:由公式C(α±β)可以得到sin(α+β)的公式吗?提示:可以,sin(α+β)=coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α+β))=coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α))-β))=sinαcosβ+cosαsinβ.问题3:能利用上述公式把sin(α-β)用sinα,cosα,sinβ,cosβ表示吗?提示:能.[导入新知]两角和与差的正弦公式名称公式简记符号使用条件两角和的正弦sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_βS(α+β)α,β∈R两角差的正弦sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_βS(α-β)α,β∈R[几点说明]两角和与差的正弦公式与余弦公式的区别(1)余弦公式右边函数名的排列顺序为:余·余±正·正,左右两边加减运算符号相反.(2)正弦公式右边函数名的排列顺序为:正·余±余·正,左右两边加减运算符号相同.【两角和与差的正切公式】[提出问题]问题1:前面学习的同角三角函数关系中,tanα,sinα,cosα的关系怎样?提示:tanα=eq\f(sinα,cosα).问题2:利用该关系式及两角和的正、余弦公式,能把tan(α+β)用tanα,tanβ表示吗?提示:能.tan(α+β)=eq\f(sinα+β,cosα+β)=eq\f(sinαcosβ+cosαsinβ,cosαcosβ-sinαsinβ)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ).问题3:能用tanα,tanβ表示tan(α-β)吗?提示:能.问题4:公式中,α,β是任意实数吗?提示:不是,α,β,α±β≠kπ+eq\f(π,2),k∈Z.[导入新知]两角和与差的正切公式名称公式简记符号使用条件两角和的正切tan(α+β)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ)T(α+β)α,β,α+β≠kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)两角差的正切tan(α-β)=eq\f(tanα-tanβ,1+tanαtanβ)T(α-β)α,β,α-β≠kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)[几点说明]1.公式tan(α+β)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ)的推导当cos(α+β)≠0时,将公式S(α+β),C(α+β)的两边分别相除,有tan(α+β)=eq\f(sinα+β,cosα+β)=eq\f(sinαcosβ+cosαsinβ,cosαcosβ-sinαsinβ),若cosαcosβ≠0,将上式的分子、分母分别除以cosαcosβ,得tan(α+β)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ).2.公式tan(α-β)=eq\f(tanα-tanβ,1+tanαtanβ)的推导由于tan(-β)=eq\f(sin-β,cos-β)=eq\f(-sinβ,cosβ)=-tanβ,在T(α+β)中以-β代替β,可得tan(α-β)=tan[α+(-β)]=eq\f(tanα+tan-β,1-tanαtan-β),即tan(α-β)=eq\f(tanα-tanβ,1+tanαtanβ).【典例剖析】考点一给角求值问题[问题1余弦公式]求下列各式的值.(1)cos75°cos15°-sin75°sin195°; (2)sin46°cos14°+sin44°cos76°;(3)eq\f(1,2)cos15°+eq\f(\r(3),2)sin15°.[解](1)cos75°cos15°-sin75°sin195°=cos75°cos15°-sin75°sin(180°+15°)=cos75°cos15°+sin75°sin15°=cos(75°-15°)=cos60°=eq\f(1,2).(2)sin46°cos14°+sin44°cos76°=sin(90°-44°)cos14°+sin44°cos(90°-14°)=cos44°cos14°+sin44°sin14°=cos(44°-14°)=cos30°=eq\f(\r(3),2).(3)∵eq\f(1,2)=cos60°,eq\f(\r(3),2)=sin60°,∴eq\f(1,2)cos15°+eq\f(\r(3),2)sin15°=cos60°cos15°+sin60°sin15°=cos(60°-15°)=cos45°=eq\f(\r(2),2).[问题1正弦公式](1)eq\f(cos20°,sin20°)·cos10°+eq\r(3)sin10°tan70°-2cos40°=________.(2)求值:(tan10°-eq\r(3))eq\f(cos10°,sin50°).[解](1)2(2)原式=(tan10°-tan60°)eq\f(cos10°,sin50°)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(sin10°,cos10°)-\f(sin60°,cos60°)))eq\f(cos10°,sin50°)=eq\f(sin-50°,cos10°cos60°)·eq\f(cos10°,sin50°)=-2.[问题1正切公式](1)若α+β=eq\f(π,3),tanα+eq\r(3)(tanαtanβ+c)=0(c为常数),则tanβ=________.(2)tan23°+tan37°+eq\r(3)tan23°tan37°的值是________.[答案](1)eq\r(3)(c+1)(2)eq\r(3)考点二给值(式)求值问题[问题2余弦公式](1)若sinα-sinβ=eq\f(\r(3),2),cosα-cosβ=eq\f(1,2),则cos(α-β)的值为()A.eq\f(1,2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(3),4)D.1(2)α,β为锐角,cos(α+β)=eq\f(12,13),cos(2α+β)=eq\f(3,5),求cosα的值.[解](1)A(2)∵α,β为锐角,∴0<α+β<π.又∵cos(α+β)=eq\f(12,13)>0,∴0<α+β<eq\f(π,2),∴0<2α+β<π.又∵cos(2α+β)=eq\f(3,5),∴0<2α+β<eq\f(π,2),∴sin(α+β)=eq\f(5,13),sin(2α+β)=eq\f(4,5),∴cosα=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)·cos(α+β)+sin(2α+β)·sin(α+β)=eq\f(3,5)×eq\f(12,13)+eq\f(4,5)×eq\f(5,13)=eq\f(56,65).[问题2正弦公式]已知eq\f(π,4)<α<eq\f(3π,4),0<β<eq\f(π,4),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=-eq\f(3,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=eq\f(5,13).(1)求sin(α+β)的值;(2)求cos(α-β)的值.[解](1)∵eq\f(π,4)<α<eq\f(3π,4),eq\f(π,2)<eq\f(π,4)+α<π,∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=eq\r(1-cos2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α)))=eq\f(4,5).∵0<β<eq\f(π,4),eq\f(3π,4)<eq\f(3π,4)+β<π,∴coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\r(1-sin2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β)))=-eq\f(12,13),∴sin(α+β)=-sin(π+α+β)=-sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=-sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))+coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,5)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(12,13)))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))×\f(5,13)))=eq\f(63,65).(2)由(1)可知,sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=eq\f(4,5),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))=-eq\f(12,13),∴sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=sineq\f(π,4)+αcoseq\f(3π,4)+β-coseq\f(π,4)+αsineq\f(3π,4)+β=eq\f(4,5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(12,13)))-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))×eq\f(5,13)=-eq\f(33,65).又∵sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+β))))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(α-β-\f(π,2)))=-cos(α-β),∴cos(α-β)=eq\f(33,65).[问题2正切公式]已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=eq\f(4,5),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=-eq\f(12,13),且α-eq\f(β,2)和eq\f(α,2)-β分别为第二、第三象限角,求taneq\f(α+β,2)的值.[解]由题意,得coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=-eq\f(3,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=-eq\f(5,13),∴taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))=-eq\f(4,3),taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))=eq\f(5,12),∴taneq\f(α+β,2)=taneq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β))))=eq\f(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))-tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β)),1+tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(β,2)))tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)-β)))=eq\f(-\f(4,3)-\f(5,12),1-\f(4,3)×\f(5,12))=-eq\f(63,16).考点三给值求角问题[问题3余弦公式](1)已知α,β均为锐角,且sinα=eq\f(2\r(5),5),sinβ=eq\f(\r(10),10),则α-β=________.(2)已知cos(α-β)=-eq\f(3,5),cos(α+β)=eq\f(3,5),且α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),求角β的值.[解](1)eq\f(π,4)(2)由α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),cos(α-β)=-eq\f(3,5),可知sin(α-β)=eq\f(4,5).又∵α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),cos(α+β)=eq\f(3,5),∴sin(α+β)=-eq\f(4,5),∴cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=eq\f(3,5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5)))×eq\f(4,5)=-1.∵α-β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),α+β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)),∴2β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),∴2β=π,故β=eq\f(π,2).[问题3正弦公式]已知△ABC中,B=60°,且eq\f(1,cosA)+eq\f(1,cosC)=-eq\f(\r(2),cosB),若A>C,求A的值.[解]由已知B=60°,A+C=120°,设eq\f(A-C,2)=α,∵A>C,则α>0,故A=eq\f(A+C,2)+eq\f(A-C,2)=60°+α,C=eq\f(A+C,2)-eq\f(A-C,2)=60°-α,故eq\f(1,cosA)+eq\f(1,cosC)=eq\f(1,cos60°+α)+eq\f(1,cos60°-α)=eq\f(1,\f(1,2)cosα-\f(\r(3),2)sinα)+eq\f(1,\f(1,2)cosα+\f(\r(3),2)sinα)=eq\f(cosα,\f(1,4)cos2α-\f(3,4)sin2α)=eq\f(cosα,cos2α-\f(3,4)).由题设有eq\f(cosα,cos2α-\f(3,4))=-eq\f(\r(2),cosB)=-2eq\r(2),整理得:4eq\r(2)cos2α+2cosα-3eq\r(2)=0.即(2cosα-eq\r(2))(2eq\r(2)cosα+3)=0.∵2eq\r(2)cosα+3≠0,∴2cosα-eq\r(2)=0.∴cosα=eq\f(\r(2),2).故α=45°,A=60°+45°=105°.[问题3正切公式]是否存在锐角α和β,使α+2β=eq\f(2π,3)①,且taneq\f(α,2)tanβ=2-eq\r(3)②,同时成立?若存在,求出α和β的值;若不存在,请说明理由.[解]由①得eq\f(α,2)+β=eq\f(π,3),∴taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)+β))=eq\f(tan\f(α,2)+tanβ,1-tan\f(α,2)tanβ)=eq\r(3).将②代入得taneq\f(α,2)+tanβ=3-eq\r(3).∵taneq\f(α,2)tanβ=2-eq\r(3),∴taneq\f(α,2),tanβ是方程x2-(3-eq\r(3))x+2-eq\r(3)=0的两根.解得x1=1,x2=2-eq\r(3).若taneq\f(α,2)=1,则与α为锐角矛盾.∴tanβ=1,taneq\f(α,2)=2-eq\r(3),∴β=eq\f(π,4),代入①得α=eq\f(π,6),满足taneq\f(α,2)=2-eq\r(3).[余弦公式]1.cos(x+27°)cos(x-18°)+sin(x+27°)sin(x-18°)=________.答案:eq\f(\r(2),2)2.求eq\f(2cos10°-sin20°,sin70°)的值.答案:eq\r(3)3.若sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+α))=eq\f(5,13),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-β))=eq\f(3,5),且0<α<eq\f(π,4)<β<eq\f(3π,4),求sin(α+β)的值.答案:eq\f(56,65)4.已知α,β都是锐角,cosα=eq\f(1,3),sin(α+β)=eq\f(2\r(2)+\r(3),6),求角β的值.答案:eq\f(π,3)[正弦公式]1.求值:[2sin50°+sin10°(1+eq\r(3)tan10°)]·eq\r(2sin280°).答案:eq\r(6)2.已知α,β是锐角,且sinα=eq\f(4\r(3),7),cos(α+β)=-eq\f(11,14),求sinβ的值.答案:eq\f(\r(3),2)3.已知α,β均为锐角,且sinα=eq\f(\r(5),5),cosβ=eq\f(\r(10),10),求α-β的值.答案:-eq\f(π,4)[正切公式]1.计算eq\f(1+tan105°,1-tan105°)的值.答案:-eq\f(\r(3),3)2.求tan20°+tan40°+eq\r(3)tan20°tan40°的值.答案:eq\r(3)3.已知cosα=eq\f(4,5),α∈(0,π),tan(α-β)=eq\f(1,2),求tanβ及tan(2α-β)的值.答案:tanβ=eq\f(2,11);tan(2α-β)=24.已知tan(α-β)=eq\f(1,2),tanβ=-eq\f(1,7),且α,β∈(0,π),求2α-β的值.答案:-eq\f(3π,4)[方法技巧]一、给值求值的解题策略(1)已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系,即拆角与凑角.(2)由于和、差角与单角是相对的,因此解题过程中根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变换有:①α=(α-β)+β;②α=eq\f(α+β,2)+eq\f(α-β,2);③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).二、已知三角函数值求角的解题步骤(1)界定角的范围,根据条件确定所求角的范围;(2)求所求角的某种三角函数值,为防止增解最好选取在上述范围内单调的三角函数;(3)结合三角函数值及角的范围求角.【经典例题剖析】[求三角函数值时忽略角的范围][典例1]已知α,β为锐角,cosα=eq\f(1,7),sin(α+β)=eq\f(5\r(3),14),则cosβ=________.[解析]因为α为锐角,cosα=eq\f(1,7),所以sinα=eq\f(4\r(3),7).因为α,β为锐角,所以0<α+β<π.又sin(α+β)=eq\f(5\r(3),14)<eq\f(\r(3),2),所以0<α+β<eq\f(π,3)或eq\f(2π,3)<α+β<π.由cosα=eq\f(1,7)<eq\f(1,2),得eq\f(π,3)<α<eq\f(π,2),从而eq\f(2π,3)<α+β<π,于是cos(α+β)=-eq\f(11,14),所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=eq\f(1,2).[答案]eq\f(1,2)[易错防范]本题若不能利用sin(α+β)=eq\f(5\r(3),14)<eq\f(\r(3),2)将α+β的范围进一步缩小为0<α+β<eq\f(π,3)或eq\f(2π,3)<α+β<π,误认为α+β∈(0,π),则会得出cos(α+β)=±eq\f(11,14),进而得出cosβ=eq\f(1,2)或eq\f(71,98)的错误答案.[变式]已知α,β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),π)),sin(α+β)=-eq\f(3,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(β-\f(π,4)))=eq\f(12,13),求coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,4)))的值.答案:-eq\f(56,65)[与辅助角有关的公式][典例2]已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))+sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+acosx+b(a,b∈R,且均为常数).(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)若f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0))上单调递增,且恰好能够取到f(x)的最小值2,试求a,b的值.[解题流程][规范解答](1)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))+sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+acosx+b=2sinxcoseq\f(π,6)+acosx+b=eq\r(3)sinx+acosx+b=eq\r(a2+3)sin(x+φ)+b.(4分)所以,函数f(x)的最小正周期为2π.(6分)(2)由(1)可知:f(x)的最小值为-eq\r(a2+3)+b,所以-eq\r(a2+3)+b=2.①(8分)另外由f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0))上单调递增,可知f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0))上的最小值为feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3))),所以feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)))=-eq\f(3,2)+eq\f(a,2)+b=2.②(10分)由①②解得a=-1,b=4.(12分)[名师批注]此处在解题过程中极易忽视.注意对“恰好能够取到fx的最小值2”的理解,否则无法求解.[变式]已知函数f(x)=sin2x+eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+2x)).(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)求函数f(x)的最大值和最小值及相应的x的值;(3)求函数f(x)的单调增区间.答案:(1)π(2)x=kπ+eq\f(π,12)(k∈Z)时,f(x)有最大值为2;x=kπ-eq\f(5π,12)(k∈Z)时,f(x)有最小值为-2(3)kπ-eq\f(5π,12),kπ+eq\f(π,12)(k∈Z)[三角函数中的求角问题][典例3]已知tanα=eq\f(1,7),sinβ=eq\f(\r(10),10),且α,β为锐角,求α+2β的值.[解题流程][规范解答]∵tanα=eq\f(1,7)<1且α为锐角,∴0<α<eq\f(π,4).(2分)又∵sinβ=eq\f(\r(10),10)<eq\f(\r(50),10)=eq\f(\r(2),2),且β为锐角,∴0<β<eq\f(π,4),∴0<α+2β<eq\f(3π,4).①(4分)由sinβ=eq\f(\r(10),10),β为锐角,得cosβ=eq\f(3\r(10),10),∴tanβ=eq\f(1,3).(6分)∴tan(α+β)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ)=eq\f(\f(1,7)+\f(1,3),1-\f(1,7)×\f(1,3))=eq\f(1,2).(8分)∴tan(α+2β)=eq\f(tanα+β+tanβ,1-tanα+βtanβ)=eq\f(\f(1,2)+\f(1,3),1-\f(1,2)×\f(1,3))=1.②(10分)由①②可得α+2β=eq\f(π,4).(12分)[名师批注]利用tanα=eq\f(1,7)<1及α为锐角,进一步将α的范围缩小到eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,4))),此处极易被忽视.由sinβ<eq\f(\r(2),2)及β为锐角,将β的范围缩小到eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,4))),此处同样很容易被忽视而造成解题错误.此处在本题的解决过程中起到桥梁过渡的作用,若考虑不到此点,则问题很难解决.将α+2β化为(α+β)+β,使问题得以顺利解决,此处常因找不到此转化关系而造成题目无法求解或求解困难.[变式]设α,β∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),tanα,tanβ是一元二次方程x2+3eq\r(3)x+4=0的两个根,求α+β的值.答案:-eq\f(2π,3)[余弦公式]1.cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ化简为()A.sin(2α+β) B.cos(α-2β)C.cosα D.cosβ答案:C2.设α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),若sinα=eq\f(3,5),则eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,4)))=()A.eq\f(1,5)B.eq\f(7,5)C.-eq\f(7,5) D.-eq\f(1,5)答案:B3.计算:cos(-42°)cos18°+sin42°sin(-18°)=______.答案:eq\f(1,2)4.已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+α))=eq\f(12,13),α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3))),则cosα的值为________.答案:eq\f(12\r(3)-5,26)5.若x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),且sinx=eq\f(4,5),求2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2π,3)))+2cosx的值.答案:eq\f(4\r(3)-3,5)[正弦公式]1.sin105°的值为()A.eq\f(\r(3)+\r(2),2)B.eq\f(\r(2)+1,2)C.eq\f(\r(6)-\r(2),4)D.eq\f(\r(2)+\r(6),4)答案:D2.若sin(α+β)cosβ-cos(α+β)sinβ=0,则sin(α+2β)+sin(α-2β)等于()A.1 B.-1C.0 D.±1答案:C3.已知cos(α+β)=eq\f(4,5),cos(α-β)=-eq\f(4,5),则cosαcosβ=________.答案:04.已知sinα=-eq\f(3,5),α是第四象限角,则sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))=________.答案:eq\f(7\r(2),10)5.化简求值:(1)sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β);(2)cos(70°+α)sin(170°-α)-sin(70°+α)cos(10°+α);(3)cos21°·cos24°+sin159°·sin204°.答案:(1)sin2α(2)-eq\f(\r(3),2)(3)eq\f(\r(2),2)[正切公式]1.计算:eq\f(1-tan75°,1+tan75°)=()A.eq\r(3) B.-eq\r(3)C.eq\f(\r(3),3) D.-eq\f(\r(3),3)答案:D2.若α=20°,β=25°,则(1+tanα)(1+tanβ)的值为()A.1 B.2C.1+eq\r(2) D.1+eq\r(3)答案:B3.已知tanα=-2,tan(α+β)=eq\f(1,7),则tanβ的值为________.答案:34.已知α为锐角,且tan(α+β)=3,tan(α-β)=2,则α等于________.答案:eq\f(3π,8)5.已知sinα=eq\f(3,5),α为第二象限角,且tan(α+β)=1,求tanβ的值.答案:7[余弦公式]1.计算:eq\f(\r(2),2)(cos75°+sin75°)=________.答案:eq\f(\r(3),2)2.已知sinα+sinβ+sinγ=0和cosα+cosβ+cosγ=0,则cos(α-β)的值是________.答案:-eq\f(1,2)3.已知cos(α+β)=eq\f(4,5),cos(α-β)=-eq\f(4,5),eq\f(3π,2)<α+β<2π,eq\f(π,2)<α-β<π,则cos2β=________.答案:-14.已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),|a-b|=eq\f(2\r(5),5),求cos(α-β)的值.解:∵a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),∴a-b=(cosα-cosβ,sinα-sinβ).∴|a-b|=eq\r(cosα-cosβ2+sinα-sinβ2)=eq\r(cos2α-2cosαcosβ+cos2β+sin2α-2sinαsinβ+sin2β)=eq\r(2-2cosα-β)=eq\f(2\r(5),5),∴2-2cos(α-β)=eq\f(4,5),∴cos(α-β)=eq\f(3,5).5.已知sinα=eq\f(12,13),cosβ=-eq\f(3,5),α、β均为第二象限角,求cos(α-β)的值.解:由sinα=eq\f(12,13),α为第二象限角,∴cosα=-eq\r(1-sin2α)=-eq\r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,13)))2)=-eq\f(5,13).又由cosβ=-eq\f(3,5),β为第二象限角,∴sinβ=eq\r(1-cos2β)=eq\r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))2)=eq\f(4,5).∴cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5,13)))×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))+eq\f(12,13)×eq\f(4,5)=eq\f(63,65).[正弦公式]1.已知coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,3)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,3))),则tanα=________.答案:12.若0<α<eq\f(π,2),-eq\f(π,2)<β<0,coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))=eq\f(1,3),coseq\f(π,4)-eq\f(β,2)=eq\f(\r(3),3),则coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论