1、55.2简单的三角恒等变换新课程标准解读核心素养1.能用二倍角公式推导出半角公式,体会其中的三角恒等变换的基本思想逻辑推理2.灵活运用和差的正弦、余弦公式进行相关计算及化简、证明数学运算类似电脑输入法有“半角”和“全角”之分(如图),三角中也有倍角公式与单角公式,那么单角和半角之间的联系是什么?由两角和与差的正弦公式和余弦公式还可以推导出哪些三角恒等式?问题由cos 30的值能否求出sin 15和cos 15的值?知识点半角公式1有了半角公式,只需知道cos 的值及相关的角的范围便可求的正弦、余弦、正切的值2由于tan 及tan 不含被开方数,且不涉及符号问题,所以求解题目时,使用相对方便,但
2、需要注意该公式成立的条件3辅助角公式:asin xbcos xsin(x). 1判断正误(正确的画“”,错误的画“”)(1)cos .()(2)存在R,使得cos cos .()(3)对于任意R,sin sin 都不成立()答案:(1)(2)(3)2若cos ,且(0,),则cos _,sin_答案:3tan_答案:1应用半角公式求值例1(链接教科书第225页例7)已知sin ,求sin,cos,tan的值解,sin ,cos ,且,sin ,cos ,tan2.利用半角公式求值的思路(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解;(2)明范围:由于
3、半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围注意已知cos 的值可求的正弦、余弦、正切值,要注意确定其符号 跟踪训练已知cos 2,求tan的值解:因为cos 2,依半角公式得sin ,cos ,所以tan.三角函数式的化简例2化简:(2)解原式.又2,cos0,原式cos .化简问题中的“三变”(1)变角:三角变换时通常先寻找式子中各角之间的联系,通过拆、凑等手段消除角之间的差异,合理选择联系它们的公式;(2)变名:观察三角函数种类的差异,尽量统一函数的名称,如统一为弦或统一为切;(3)变式:观察式子的结构形式的差异,选择适当的变形途径如升幂、降幂、配方、开方等
4、 跟踪训练化简:(1)costan(1cos );(2).解:(1)原式sin (1cos )2sin ;(2)原式tan 2.三角恒等变换的综合应用例3(链接教科书第227页例9)已知函数f(x)sin2cos2x1.求函数f(x)的最大值及其相应的x的取值集合解f(x)sin2cos2x1sin 2xcoscos 2xsincos 2xsin 2xcos 2xsin,故f(x)sin,所以当2x2k,kZ,即 xk,kZ时,f(x)max1.其相应的x的取值集合为.应用公式解决三角函数综合问题的三个步骤运用和、差、倍角公式化简 跟踪训练已知函数f(x)sin2sin2(xR)求函数f(x)
5、的最小正周期解:f(x)sin2sin2sin1cos212sin12sin1,f(x)的最小正周期为T.三角恒等变换的实际应用问题例4(链接教科书第227页例10)如图所示,在某点B处测得建筑物AE的顶端A的仰角为,沿由点B到点E的方向前进30 m至点C,测得顶端A的仰角为2,再沿刚才的方向继续前进10 m到点D,测得顶端A的仰角为4,求的大小和建筑物AE的高解因为ACDBAC2,所以BAC,所以ACBC30 m.又ADE2CAD4,所以CAD2,所以ADCD10 m.所以在RtADE中,AEADsin 410sin 4(m),在RtACE中,AEACsin 230sin 2(m),所以10
6、sin 430sin 2,即20sin 2cos 230sin 2,所以cos 2,又2,所以2,所以,所以AE30sin 15(m),所以,建筑物AE的高为15 m.解决此类问题,关键是合理引入自变量,恰当表示题中的有关量,将实际问题转化为三角函数问题,再利用三角函数的有关知识求解 跟踪训练如图所示,要把半径为R的半圆形木料截成长方形,应怎样截取,才能使OAB的周长最长?解:设AOB,OAB的周长为l,则ABRsin ,OBRcos ,所以lOAABOBRRsin Rcos R(sin cos )RRsinR.因为0,所以,所以l的最大值为RR(1)R,此时,即,即当时,OAB的周长最长1已知sin 2,则cos2()ABC. D.解析:选Dcos2.2函数ysin 2xcos2x的最小正周期为_解析:ysin 2xcos2xsin 2xsin 2xcos 2xsin,所以该函数的最小正周期为.答案:3已知cos ,(,2),求sin cos 的值解:因为(,2),所以,所以sin ,cos ,所以sin cos .