1、第三节和、差、倍角的正弦、余弦、正切公式及恒等变换1两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)S():sin ()sin_cos_cos_sin_(2)S():sin ()sin_cos_cos_sin_(3)C():cos ()cos_cos_sin_sin_(4)C():cos ()cos_cos_sin_sin_(5)T():tan ()(6)T():tan ()2倍角公式(1)S2:sin 22sin_cos_(2)C2:cos 2cos2sin22cos2112sin2(3)T2:tan2 1和、差、倍角公式的转化2公式的重要变形(1)降幂公式:cos2,sin2.(2)半角公式(不要求
2、记忆):sin .cos .tan . (3)升幂公式:1cos 22cos2,1cos22sin2.(4)公式变形:tantan tan ()(1tan tan ).(5)辅助角公式:a sin xb cos xsin (x).1(基础知识:逆用公式)化简cos 15cos 45cos 75sin 45的值为()A BC D答案:A2(基本方法:构造和角公式)已知sin ,则sin 的值为()A BC D答案:D3(基础知识:半角公式)已知cos ,3,那么sin ()A BC D答案:D4(基本能力:正切倍角公式)若是第二象限角,且sin (),则tan 2_答案:5(基本应用:辅助角公式
3、)f(x)sin (x3)3cos x的最小值为_答案:题型一两角和、差及倍角公式的直接应用典例剖析类型 1给值(角)求值例1(1)化简 的结果是()Acos1 Bcos 1Ccos 1 Dcos 1解析:原式 cos1.答案:C(2)若0,0,cos ,sin ,则cos ()A BC D解析:因为0,所以.又cos ,所以sin .因为0,所以.又sin ,所以cos ,所以cos cos cos cos sin sin .答案:C类型 2给值求角例2(1)(2021河南六市联考)已知cos ,cos ().若0,则_解析:由cos ,0,得sin ,又0,0,sin () .由()得co
4、s cos ()cos cos ()sin sin (),.答案:(2)已知,(0,),且tan (),tan ,则2的值为_解析:tan tan ()0,(0,),0.又tan 20,02,tan(2)1.tan 0,20,2.答案:方法总结1应用三角公式化简求值的策略(1)使用两角和、差及倍角公式时,首先要记住公式的结构特征和符号变化规律例如两角和、差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”(2)使用公式求值时,应注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用(3)使用公式求值时,应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用,用特殊角来表示非特殊角等2“给值求角”实质是转化为“给值求值”,先
5、求角的某一函数值,再求角的范围,最后确定角遵照以下原则:(1)已知正切函数值,选正切函数;(2)已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,),选余弦较好;若角的范围为,选正弦较好题组突破1设,且tan ,则()A3 B2C3 D2解析:法一(化切为弦):因为tan ,所以,即sin cos cos cos sin ,整理得sin ()cos ,即sin ()sin .因为,所以,.因为函数ysin x在上单调递增,所以,整理得2.法二(化弦为切):因为,所以tan tan tan .因为,又函数ytan x在上单调递增,所以,即2.答案:B2计算的值
6、为()A BC D解析:原式.答案:B3已知sin ,则sin 2_解析:sin 2cos 2sin2121.答案:题型二两角和、差及倍角公式的逆用和变形运用典例剖析典例(1)_(用数字作答)解析:原式4.答案:4(2)计算:tan 25tan 35tan 25tan 35_解析:原式tan (2535)(1tan 25tan 35)tan 25tan 35(1tan 25tan 35)tan 25tan 35.答案:(3)已知:tan 10tan 20tan 20tan 60tan 60tan 101,tan 5 tan 10tan 10tan 75tan 75tan 51,tan 20ta
7、n 30tan 30tan 40tan 40tan 201成立由此得到一个由特殊到一般的推广此推广是什么?并证明解析:观察到:10206090,5107590,20304090,猜想此推广为:若90,且,都不为k18090(kZ),则tan tan tan tan tan tan 1.证明如下:因为90,所以90(),故tan tan 90(),所以tan tan tan tan 1tan tan ,即tan tan tan tan tan tan 1.方法总结1将tan ()整理变形为tan tan tan ()tan tan tan ().2(1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创
8、造条件逆用公式(2)和差角公式变形:sin sin cos ()cos cos ,cos sin sin ()sin cos ,tan tan tan ()(1tan tan ).(3)倍角公式变形:降幂公式拓展1sin ,1cos 2cos2,1cos 2sin2.提醒tantan ,tan tan (或tan tan ),tan ()(或tan ()三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题对点训练1已知m,若sin 2()3sin 2,则m()A. BC D2解析:设A,B,则2()AB,2AB,因为sin 2()3sin 2,所以sin (AB)3sin (AB),即
9、sin A cos Bcos A sin B3(sin A cos Bcos A sin B),即2cos Asin Bsin A cos B,所以tan A2tan B,所以m2.答案:D2._解析:4.答案:4题型三三角恒等变换的综合应用 典例剖析典例已知函数f(x)2sin cos x(02),且f(x)的图象过点.(1)求的值及函数f(x)的最小正周期;(2)将yf(x)的图象向右平移个单位,得到函数yg(x)的图象,已知g,求cos 的值解析:(1)函数f(x)2sin cos xcos xsin 2xsin .f(x)的图象过点,sin ,2k,kZ,解得,kZ.又02,1,f(x
10、)sin ,故它的最小正周期为.(2)将yf(x)sin 的图象向右平移个单位,得到函数yg(x)sin 的图象已知gsin ,sin ,cos 12sin2.方法总结三角恒等变换在研究三角函数图象和性质中的应用(1)图象变换问题:先根据和角公式、倍角公式把函数解析式变为正弦型函数yA sin(x)b或余弦型函数yA cos (x)b的形式,再进行图象变换(2)函数性质问题:求函数周期、最值、单调区间的方法步骤:利用三角恒等变换及辅助角公式把三角函数关系式化成yA sin (x)b或yA cos (x)b的形式;利用公式T(0)求周期;根据自变量的范围确定x的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线
11、求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值;根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数yA sin (x)b或yA cos (x)b的单调区间对点训练已知函数f(x)(sin xcos x)cos x(0)的图象的一条对称轴为x.(1)求的最小值;(2)当取最小值时,若f,0,求sin 的值解析:(1)f(x)(sin xcos x)cos xsin x cos xcos2xsin2xcos 2xsin .因为函数f(x)的图象的一条对称轴为x,所以k(kZ),所以1k(kZ).又0,所以的最小值为1.(2)由(1)知f(x)sin .则fsin sin .
12、因为0,所以,所以cos 0,则cos .所以sin sin sin cos 221.1(2019高考全国卷 )已知,2sin 2cos 21,则sin ()A BC D解析:法一:由2sin 2cos 21,得4sin cos 2cos2.,2sincos .又sin2cos21,sin2.又,sin.法二:设tan t,t(0,),由已知得1,解得t.t,sin2,sin.答案:B2(2018高考全国卷)函数(x)的最小正周期为()A BC D2解析:由万能公式可知f(x)sin2x,故T.答案:C3(2019高考江苏卷)已知,则sin 的值是_解析:由,解得tan 2或.sin (sin
13、 2cos 2)(2sin cos 2cos21)(sincos cos2),将tan2和分别代入得sin . , sin cos cos sin .又sin sin sin cos cos sin ,由,解得sin cos ,cos sin . sin sin sin cos cos sin .令tan t(t1),则t,得t2或t,故sin (sin 2cos 2).答案:已知sin (2),cos ,为锐角,则sin ()的值为()A BC D解析:因为cos ,为锐角,所以sin ,cos 22cos210,又为锐角,所以2,因为为锐角,所以2,又sin(2),所以cos (2),所以sin()sin (2)sin (2)cos cos (2)sin .答案:D