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1、
專題三 三角恒等變換
一、題之源:課本基礎知識
1.兩角和與差的正弦、余弦和正切公式
sin(αβ)=sin_αcos__βcos_αsin__β;
cos(α?β)=cos_αcos__βsin_αsin__β;
tan(αβ)=.(αβ,α,β均不為kπ+,k∈Z)
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2α=2sin_αcos__α;
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
tan 2α=.(α,2α均不為kπ+,k∈Z)
3.三角公式關系
二、題之本:思想方法技巧
1.深層次領悟公式的功能、規(guī)律與內涵
對三
2、角公式,知其結構特征僅是第一層面要求,重要的是要知曉公式的功能及揭示的規(guī)律與內涵.
如1sin2α=(sinαcosα)2有并項的功能,cos2α=cos2α-sin2α有升冪的功能,sin2α=2sinαcosα有將角由大化小的功能,兩角和與差的正切公式,揭示的是同名不同角的正切函數(shù)的關系等.
2.余弦的差角公式是本節(jié)公式之源,掌握其證明過程以及和差倍半公式的推演方法是很必要的.
3.三角恒等證明分有條件的恒等證明和無條件的恒等證明.對于有條件的恒等證明,需要注意的問題有二:一是仔細觀察等式兩邊結構上的聯(lián)系與差異,探尋消除差異(函數(shù)的差異、角的差異)的方法;二是充分利用條件,特別是將條
3、件變形整理后使用.
4.熟知一些恒等變換的技巧
①公式的正用、逆用及變形用.
②熟悉角的拆拼技巧,理解倍角與半角是相對的,如2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,是的半角,是的倍角等.
③在三角函數(shù)運算、求值、證明中,有時需要將常數(shù)轉化為三角函數(shù)值,尤其要重視常數(shù)“1”的各種變形,例如:1=tan,1=sin2α+cos2α等.
④在進行三角函數(shù)化簡、求值、恒等式證明時,常常采用切化弦、異名化同名、異角化同角、高次降低次的方法,達到由不統(tǒng)一轉化到統(tǒng)一,消除差異的目的.
總之,三角恒等變換說到底就是“四變”,即變角、變名、變式、變冪.通過對角的分拆,達到使
4、角相同;通過轉換函數(shù),達到同名(最好使式中只含一個函數(shù)名);通過對式子變形,達到化簡(盡可能整式化、低次化、有理化);通過冪的升降,達到冪的統(tǒng)一.
5.輔助角公式(化一公式):(其中角所在的象限由a, b 的符號確
定,角的值由確定)在求最值、化簡時起著重要作用.把形如
的函數(shù)化為的形式,再研究其性質,是近幾
年高考常考題型.
6.已知值求角中,角的范圍常常被忽略或不能發(fā)現(xiàn)隱含的角的大小關系而出現(xiàn)增根不能排除.要避免上述情況的發(fā)生,應合理選擇三角函數(shù)形式進行求解,根據(jù)計算結果,估算出角的較精確的取值范圍,并不斷縮小角的范圍,在選擇三角函數(shù)公式時,一般已知正切函數(shù)值,選正切函數(shù),已知
5、正余弦函數(shù)值時,若角在時,一般選余弦函數(shù),若是則一般選正弦函數(shù).
如:若A、B均為銳角,且,則A+2B的值為 .
7.兩角和正切公式的變形:tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ),它體現(xiàn)了兩個角正切的和與積的關系,在解題中有廣泛的應用,如求值:
8.三角函數(shù)式的化簡要遵循“三看”原則
(1)一看“角”,這是最重要的一環(huán),通過看角之間的差別與聯(lián)系,把角進行合理的拆分,從而正確使用公式;
(2)二看“函數(shù)名稱”,看函數(shù)名稱之間的差異,從而確定使用的公式,常見的有“切化弦”.
(3)三看“結構特征”,分析結構特征,可以幫助我們找到變形的方向,如“遇到
6、分式要通分”等.
9.三角函數(shù)求值有三類
(1)“給角求值”:一般所給出的角都是非特殊角,從表面上來看是很難的,但仔細觀察非特殊角與特殊角總有一定關系,解題時,要利用觀察得到的關系,結合公式轉化為特殊角并且消除非特殊角的三角函數(shù)而得解.
(2)“給值求值”:給出某些角的三角函數(shù)式的值,求另外一些角的三角函數(shù)值,解題關鍵在于“變角”,使其角相同或具有某種關系.
(3)“給值求角”:實質是轉化為“給值求值”,先求角的某一函數(shù)值,再求角的范圍,確定角.
三、題之變:課本典例改編
1.原題(必修4第一百二十七頁例2)改編 已知求.
2.原題(必修4第137頁A組第十題)已知:,是方程
7、的兩根,試求的值.
改編 已知:,是方程的兩根,求的值.
【解析】由題意有,,
∴,
∴
.
3.原題(必修4第一百三十九頁例1)改編 化簡:的結果是 .
【解析】2sin2
4.原題(必修4第147頁復習參考題B組第七題)改編 如圖,正方形ABCD的邊長為1,P、Q分別為AB、DA上的點,當∠PCQ=時,求△APQ的周長.
5.原題(必修4第一百四十七頁復習參考題B組第六題)改編 若函數(shù)在區(qū)間上的最小值為3,求常數(shù)的值及此函數(shù)當(其中可取任意實數(shù))時的最大值.
【解析】,
時,,,,由于最小正周期為,所以當取任意實數(shù)
時,區(qū)間上的最大值是6.