《高中數(shù)學 第三章 三角恒等變換 階段復習課 第4課 三角恒等變換學案 新人教A版必修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學 第三章 三角恒等變換 階段復習課 第4課 三角恒等變換學案 新人教A版必修4(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第四課 三角恒等變換
[核心速填]
1.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式
sin(αβ)=sin_αcosβcos_αsin_β.
cos(αβ)=cos_αcos_β?sin_αsin_β.
tan(αβ)=.
2.倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2α=2sin_αcos_α.
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.
tan 2α=.
3.半角公式
sin=.
cos=.
tan===.
4.輔助角公式
(1)asin α+bcos α=sin(α+φ).
(2)與特殊角有關的幾個結論:
sin αcos α=si
2、n,
sin αcos α=2sin,
sin αcos α=2sin.
[體系構建]
[題型探究]
三角函數(shù)式求值
(1)已知sin=-,則cos=( )
A.- B.-
C. D.
(2)4cos 50-tan 40等于( )
A. B.
C. D.2-1
(3)已知tan(α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),求2α-β的值.
(1)C (2)C [(1)cos=cos
=1-2sin2
=1-22
=.
(2)4cos 50-tan 40
=
=
=
=
==.
(3)tan α=tan[(α-
3、β)+β]
==>0.
而α∈(0,π),故α∈.
∵tan β=-,0<β<π,∴<β<π,
∴-π<α-β<0.而tan(α-β)=>0,
∴-π<α-β<-,
∴2α-β=α+(α-β)∈(-π,0).
∵tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]
==1,
∴2α-β=-.]
[規(guī)律方法] 三角函數(shù)求值主要有三種類型,即:
(1)“給角求值”,一般給出的角都是非特殊角,從表面看較難,但仔細觀察就會發(fā)現(xiàn)這類問題中的角與特殊角都有一定的關系,如和或差為特殊角,當然還有可能需要運用誘導公式.
(2)“給值求值”,即給出某些角的三角函數(shù)式的值,求另外一些三角函數(shù)的值,
4、這類求值問題關鍵在于結合條件和結論中的角,合理拆、配角.當然在這個過程中要注意角的范圍.
(3)“給值求角”,本質(zhì)上還是“給值求值”,只不過往往求出的是特殊角的值,在求出角之前還需結合函數(shù)的單調(diào)性確定角,必要時還要討論角的范圍.
[跟蹤訓練]
1.若α,β∈,sin(α+β)=-,sin=,則cos=
( ) 【導學號:84352353】
A. B.-
C.- D.或-
C [∵α,β∈,∴α+β∈,β-∈,
∴cos(α+β)===,
cos=-=-=-,
則cos=cos
=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin
=+=-.]
2.在△ABC
5、中,若3cos2+5sin2=4,則tan Atan B=________.
[因為3cos2+5sin2=4,
所以cos(A-B)-cos(A+B)=0,
所以cos Acos B+sin Asin B-cos Acos B+sin Asin B=0,
即cos Acos B=4sin Asin B,
所以tan Atan B=.]
三角函數(shù)式化簡
化簡(1);
(2).
[解] (1)原式=
===cos 2x.
(2)原式==
==.
[規(guī)律方法] 三角函數(shù)式化簡的基本技巧
(1)sin α,cos α→湊倍角公式.
(2)1cos α→升冪公式
6、.
(3)asin α+bcos α→輔助角公式asin α+bcos α=sin(α+φ),其中tan φ=或asin α+bcos α=cos(α-φ),其中tan φ=.
[跟蹤訓練]
3.化簡:(180<α<360).
[解] 原式
=
=
=.
∵180<α<360,∴90<<180,∴cos <0,
∴原式==cos α.
三角恒等式的證明
求證:tan2x+=.
[證明] 左邊=+
=
=
=
=
==
=
==右邊.
原式得證.
[規(guī)律方法] 三角恒等式的證明問題的類型及策略
(1)不附加條件的恒等式證明.
通過三角恒
7、等變換,消除三角等式兩端的差異.證明的一般思路是由繁到簡,如果兩邊都較繁,則采用左右互推的思路,找一個橋梁過渡.
(2)條件恒等式的證明.
這類問題的解題思路是使用條件,或仔細探求所給條件與要證明的等式之間的內(nèi)在聯(lián)系,常用方法是代入法和消元法.
[跟蹤訓練]
4.已知sin(2α+β)=5sin β,求證:2tan(α+β)=3tan α.
[證明] 由條件得sin[(α+β)+α]=5sin[(α+β)-α],
兩邊分別展開得
sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α
=5sin(α+β)cos α-5cos(α+β)sin α,
整理得:
4sin(α+β
8、)cos α=6cos(α+β)sin α,
兩邊同除以2cos(α+β)cos α得:
2tan(α+β)=3tan α.
三角恒等變換的綜合應用
已知向量a=(cos x,sin x),b=(3,-),x∈[0,π].
(1)若a∥b,求x的值;
(2)記f(x)=ab,求f(x)的最大值和最小值以及對應的x的值.
[解] (1)因為a∥b,
所以3sin x=-cos x,又cos x≠0,
所以tan x=-,因為x∈[0,π],
所以x=.
(2)f(x)=3cos x-sin x
=-2sin.
因為x∈[0,π],所以x-∈,
所以-≤sin
9、≤1,
所以-2≤f(x)≤3,
當x-=-,即x=0時,f(x)取得最大值3;
當x-=,即x=時,f(x)取得最小值-2.
[規(guī)律方法] 三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)是三角函數(shù)的重要內(nèi)容.如果給出的三角函數(shù)的表達式較為復雜,我們必須先通過三角恒等變換,將三角函數(shù)的表達式變形化簡,然后根據(jù)化簡后的三角函數(shù),討論其圖象和性質(zhì).
(1)求三角函數(shù)的值域、單調(diào)區(qū)間、圖象變換、周期性、對稱性等問題,一般先要通過三角恒等變換將函數(shù)表達式變形為y=Asin(ωx+φ)+k或y=Acos(ωx+φ)+k等形式,讓角和三角函數(shù)名稱盡量少,然后再根據(jù)正、余弦函數(shù)基本性質(zhì)和相關原理進行求解.
(2)要注意三
10、角恒等變換中由于消項、約分、合并等原因,函數(shù)定義域往往會發(fā)生一些變化,所以一定要在變換前確定好原三角函數(shù)的定義域,并在這個定義域內(nèi)分析問題.
(3)有時會以向量為背景出題,綜合考查向量、三角恒等變換、三角函數(shù)知識.
[跟蹤訓練]
5.已知函數(shù)f(x)=.
(1)求f(x)的定義域及最小正周期;
(2)求f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間.
[解] (1)由sin x≠0得x≠kπ(k∈Z),
故f(x)的定義域為{x∈R|x≠kπ,k∈Z}.
因為f(x)=
=2cos x(sin x-cos x)
=sin 2x-cos 2x-1
=sin-1,
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)函數(shù)y=sin x的單調(diào)遞減區(qū)間為(k∈Z).
由2kπ+≤2x-≤2kπ+,x≠kπ(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(k∈Z).
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