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第五节 两角和与差及二倍角的三角函数
[考纲传真] 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.能运用上述公式进行简单的三角恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆).
(对应学生用书第48页)
[基础知识填充]
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)sin(α±β)=sin_αcos_β±cos_αsin_β;
(2)cos(α±β)=cos_αcos_β?sin_αsin_β;
(3)tan(α±β)=eq \f(tan α±tan β,1?tan αtan β).
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2α=2sin αcos α;
(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
(3)tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α).
[知识拓展]
1.有关公式的变形和逆用
(1)公式T(α±β)的变形:
①tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);
②tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β).
(2)公式C2α的变形:
①sin2α=eq \f(1,2)(1-cos 2α);
②cos2α=eq \f(1,2)(1+cos 2α).
(3)公式的逆用:
①1±sin 2α=(sin α±cos α)2;
②sin α±cos α=eq \r(,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α±\f(π,4))).
2.辅助角公式
asin α+bcos α=eq \r(,a2+b2)sin(α+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中tan φ=\f(b,a))).
[基本能力自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )
(2)在锐角△ABC中,sin Asin B和cos Acos B大小不确定.( )
(3)公式tan(α+β)=eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β)可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( )
(4)公式asin x+bcos x=eq \r(,a2+b2)sin(x+φ)中φ的取值与a,b的值无关.( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(教材改编)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( )
A.-eq \f(\r(,3),2) B.eq \f(\r(,3),2)
C.-eq \f(1,2) D.eq \f(1,2)
D [sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=eq \f(1,2),故选D.]
3.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=eq \f(4,3),则sin 2α=( )
A.-eq \f(7,9) B.-eq \f(2,9)
C.eq \f(2,9) D.eq \f(7,9)
A [∵sin α-cos α=eq \f(4,3),
∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-sin 2α=eq \f(16,9),
∴sin 2α=-eq \f(7,9).
故选A.]
4.(2017·云南二次统一检测)函数 f(x)=eq \r(,3)sin x+cos x的最小值为________.
【导学号
-2 [函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))的最小值是-2.]
5.若锐角α,β满足(1+eq \r(,3)tan α)(1+eq \r(,3)tan β)=4,则α+β=________.
eq \f(π,3) [由(1+eq \r(,3)tan α)(1+eq \r(,3)tan β)=4,
可得eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β)=eq \r(,3),即tan(α+β)=eq \r(,3).
又α+β∈(0,π),∴α+β=eq \f(π,3).]
(对应学生用书第49页)
三角函数式的化简
(1)化简:eq \f(s
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