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第三节两角和与差、二倍角的三角函数公式

第五章

内容索引

增素能精准突破

强基础增分策略

课标

解读

1.经历推导两角差余弦公式的过程,了解两角差余弦公式的意义.

2.能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.

增分策略

强基础

名称

公式

简记

使用条件

两角和的余弦

cos(a+β)=

cosacosβ-sinasinβ

两角差的余弦

cos(a-β)=

cosacosβ+sinasinβ

a,β∈R

两角和的正弦

sin(a+β)=

sinacosβ+cosasinβ

S

a+β

知识梳理

1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式

名称

公式

简记

使用条件

两角差的正弦

sin(a-β)=

sinacosβ-cosasinβ

S

a,β∈R

两角和的正切

tana+tanβ

tan(a+β)=1-tanatanβ

a+β

两角差的正切

tana-tanβ

tan(a-β)=1+tanatanβ

o

N

微思考诱导公式与两角和与差的三角函数公式有何关系?

提示诱导公式是两角和与差三角函数公式的特殊化,即将其中的一个角

替换为2hπ,0,π,等特殊角而得到的公式,因此可以用两角和与差的三角

函数公式来推证诱导公式.

微点拨辅助角公式及其应用

辅助角公式asina+bcosa=√a2+b2sin(a+g)(其中tal的实质是两

角和与差的正弦、余弦公式的逆用,通过该公式,将形如asina+bcosα的式子化为只含有一种角函数的式子的形式,在三角函数的化简、求值以及研究三角函数性质中具有重要的应用.

名称

公式

简记

使用条件

二倍角的正弦

sin2a=2sinacosa

a,β∈R

二倍角的余弦

cos2a=Cos²a-sin²o二

2cos²a-1二1-2sin2o

C₂a

a,β∈R

二倍角的正切

2tana

tan2a=1-tan2a

2a

倍角公式中,不仅限于2a是a的二倍,还有更广泛的含义,

即只要具备“二倍关系”即可,如:4a是2a的二倍,

2.二倍角的正弦、余弦、正切公式

的二倍等,这里蕴含了换元的思想

a是

2

x

-

微点拨二倍角的余弦公式及其变形

(1)二倍角的余弦公式有三种形式,适合在不同条件下使用,如果sina,cosa

的值已知,可用cos2a=cos²a-sin²a;如果只知cosa的值,则用cos2a=2cos²a-1;如果只知sina的值,则用cos2a=1-2sin²a.

2)对二倍角余弦公式进行变形可得降幂公式:

其实质是用倍角的余弦值表示单角正弦值的平方以及余弦值的平方,从降幂公式可以看出,在降幂的同时,角扩大为原来的2倍,因此又称“降幂扩角公式”.

常用结论

1.两角和与差的正切公式的变形:

(1)tana+tanβ=tan(a+β)(1-tanatanβ);

(2)tana-tanβ=tan(a-β)(1+tanatanβ).2.倍角公式的变形:

(2)升幂公式:1±sin2a=(sina±cosa)²;1+cos2a=2cos²a;1-cos2a=2sin²a.

3.辅助角公式:asina+bcosa=√a²+b²sin(a+φ),其中

4.在非直角三角形ABC中,tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC.5.三倍角公式:sin3a=3sina-4sin³a,cos3a=4cos³a-3cosa.

1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”.

(1)存在角a,β,使得cos(a-β)=cosacosβ-sinasinβ成立.(√)(2)若a,β为锐角,则sin(a+β)sina+sinβ.(√)

(3)由于cos40°=2cos²20°-1,所以cos20°=±√¹+cax40~(×)

2.cos40cos80-cos50°sin100°=

答案_1

解析原式=cos40°cos80°-sin40°sin80°=cos(40°+80°)=cos120°

3.已知tana,tanβ是关于x的方程x²-5√3x+6=0的两个实数根,且a,β∈

,则α+β的值等于.

答案

解析由已知得tana+tanβ=5V³.anatanβ=6,因此

.又tana+tanβ=5√30,tanatanβ=60,所以

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