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文檔簡介

學習目標1.理解積化和差、和差化積、萬能公式的推導過程.2.掌握積化和差、和差化積、萬能公式的結(jié)構(gòu)特征.3.能利用所學三角公式進行三角恒等變換.知識點一積化和差與和差化積公式思考1如何用sin(α+β),sin(α-β)表示sinαcosβ和cosαsinβ?思考2若α+β=θ、α-β=φ,則如何用θ、φ表示α、β?梳理(1)積化和差公式sinαcosβ=________________.cosαsinβ=________________.cosαcosβ=________________.sinαsinβ=________________.(2)和差化積公式sinα+sinβ=________________.sinα-sinβ=________________.cosα+cosβ=________________.cosα-cosβ=________________.知識點二萬能代換公式思考結(jié)合前面所學倍角公式,能否用taneq\f(α,2)表示sinα?梳理萬能公式(1)sinα=eq\f(2tan\f(α,2),1+tan2\f(α,2)).(2)cosα=eq\f(1-tan2\f(α,2),1+tan2\f(α,2)).(3)tanα=eq\f(2tan\f(α,2),1-tan2\f(α,2)).知識點三半角公式思考1我們知道倍角公式中,“倍角是相對的”,那么對余弦的二倍角公式,若用2×eq\f(α,2)替換α,結(jié)果怎樣?思考2根據(jù)上述結(jié)果,試用sinα,cosα表示sineq\f(α,2),coseq\f(α,2),taneq\f(α,2).思考3利用tanα=eq\f(sinα,cosα)和倍角公式又能得到taneq\f(α,2)與sinα,cosα怎樣的關(guān)系?梳理半角公式(1)sineq\f(α,2)=.(2)coseq\f(α,2)=.(3)taneq\f(α,2)=.特別提醒:(1)半角公式中,根號前面的符號由eq\f(α,2)所在的象限相應的三角函數(shù)值的符號確定.(2)半角與倍角一樣,也是相對的,即eq\f(α,2)是α的半角,而α是2α的半角.類型一積化和差與和差化積公式eq\x(命題角度1積化和差公式的應用)例1求下列各式的值.(1)sin37.5°cos7.5°;(2)sin20°·sin40°·sin80°;(3)sin20°cos70°+sin10°sin50°.反思與感悟在運用積化和差公式時,如果形式為異名函數(shù)積時,化得的結(jié)果應用sin(α+β)與sin(α-β)的和或差;如果形式為同名函數(shù)積時,化得的結(jié)果應用cos(α+β)與cos(α-β)的和或差.跟蹤訓練1化簡:4sin(60°-θ)·sinθ·sin(60°+θ).eq\x(命題角度2和差化積公式的應用)例2已知cosα-cosβ=eq\f(1,2),sinα-sinβ=-eq\f(1,3),求sin(α+β)的值.反思與感悟和差化積公式對于三角函數(shù)式的求值、化簡及三角函數(shù)式的恒等變形有著重要的作用,應用時要注意只有系數(shù)的絕對值相同的同名函數(shù)的和與差才能直接運用推論化成積的形式,如果是一正弦與一余弦的和或差,可先用誘導公式化成同名函數(shù)后,再運用推論化成積的形式.跟蹤訓練2求sin220°+cos250°+sin20°cos50°的值.類型二利用萬能公式化簡求值例3(1)已知cosθ=-eq\f(3,5),并且180°<θ<270°,求taneq\f(θ,2)的值;(2)已知eq\f(2sinθ+cosθ,sinθ-3cosθ)=-5,求3cos2θ+4sin2θ的值.反思與感悟(1)萬能公式是三角函數(shù)中的重要變形公式,“倍角”的正弦、余弦、正切都可以表示為“單角”的正切的有理式的形式.(2)萬能公式左右兩邊的角的取值范圍不同,在解三角函數(shù)方程時,要避免漏解.跟蹤訓練3已知taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+θ))=3,求sin2θ-2cos2θ的值.類型三三角恒等式的證明例4求證:eq\f(1+sin4θ-cos4θ,2tanθ)=eq\f(1+sin4θ+cos4θ,1-tan2θ).反思與感悟證明三角恒等式的實質(zhì)是消除等式兩邊的差異,有目的地化繁為簡、左右歸一或變更論證.對恒等式的證明,應遵循化繁為簡的原則,從左邊推到右邊或從右邊推到左邊,也可以用左右歸一,變更論證等方法.常用定義法、化弦法、化切法、拆項拆角法、“1”的代換法、公式變形法,要熟練掌握基本公式,善于從中選擇巧妙簡捷的方法.跟蹤訓練4證明:eq\f(sinα+1,1+sinα+cosα)=eq\f(1,2)taneq\f(α,2)+eq\f(1,2).1.若cosα=eq\f(1,3),α∈(0,π),則coseq\f(α,2)的值為________.2.已知α-β=eq\f(2π,3),且cosα+cosβ=eq\f(1,3),則cos(α+β)=________.3.已知sineq\f(α,2)-coseq\f(α,2)=-eq\f(\r(5),5),450°<α<540°,則taneq\f(α,2)=________.4.化簡:eq\f(cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))-tan\f(α,2)·1+cosα,\r(1-cosα))(0<α<π).1.本節(jié)重點學習了積化和差公式、和差化積公式及萬能公式等,一定要清楚這些公式的形式特征.同時要理解公式間的關(guān)系,立足于公式推導過程中記憶公式.2.三角恒等式的證明類型(1)絕對恒等式:證明絕對恒等式要根據(jù)等式兩邊的特征,化繁為簡,左右歸一,通過三角恒等變換,使等式的兩邊化異為同.(2)條件恒等式:條件恒等式的證明要認真觀察,比較已知條件與求證等式之間的聯(lián)系,選擇適當?shù)耐緩?,常用代入法、消元法、兩頭湊法.

答案精析問題導學知識點一思考1∵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(sinα+β=sinαcosβ+cosαsinβ,,sinα-β=sinαcosβ-cosαsinβ,))∴sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ,即sinαcosβ=eq\f(1,2)[sin(α+β)+sin(α-β)].同理得cosαsinβ=eq\f(1,2)[sin(α+β)-sin(α-β)].思考2α=eq\f(θ+φ,2),β=eq\f(θ-φ,2).梳理(1)eq\f(1,2)[sin(α+β)+sin(α-β)]eq\f(1,2)[sin(α+β)-sin(α-β)]eq\f(1,2)[cos(α+β)+cos(α-β)]-eq\f(1,2)[cos(α+β)-cos(α-β)](2)2sineq\f(α+β,2)coseq\f(α-β,2)2coseq\f(α+β,2)sineq\f(α-β,2)2coseq\f(α+β,2)coseq\f(α-β,2)-2sineq\f(α+β,2)sineq\f(α-β,2)知識點二思考sinα=2sineq\f(α,2)coseq\f(α,2)=eq\f(2sin\f(α,2)cos\f(α,2),cos2\f(α,2)+sin2\f(α,2))=eq\f(2tan\f(α,2),1+tan2\f(α,2)),即sinα=eq\f(2tan\f(α,2),1+tan2\f(α,2)).知識點三思考1結(jié)果是cosα=2cos2eq\f(α,2)-1=1-2sin2eq\f(α,2)=cos2eq\f(α,2)-sin2eq\f(α,2).思考2∵cos2eq\f(α,2)=eq\f(1+cosα,2),∴coseq\f(α,2)=±eq\r(\f(1+cosα,2)),同理sineq\f(α,2)=±eq\r(\f(1-cosα,2)),∴taneq\f(α,2)=eq\f(sin\f(α,2),cos\f(α,2))=±eq\r(\f(1-cosα,1+cosα)).思考3taneq\f(α,2)=eq\f(sin\f(α,2),cos\f(α,2))=eq\f(sin\f(α,2)·2cos\f(α,2),cos\f(α,2)·2cos\f(α,2))=eq\f(sinα,1+cosα),taneq\f(α,2)=eq\f(sin\f(α,2),cos\f(α,2))=eq\f(sin\f(α,2)·2sin\f(α,2),cos\f(α,2)·2sin\f(α,2))=eq\f(1-cosα,sinα).梳理(1)±eq\r(\f(1-cosα,2))(2)±eq\r(\f(1+cosα,2))(3)±eq\r(\f(1-cosα,1+cosα))=eq\f(sinα,1+cosα)=eq\f(1-cosα,sinα)題型探究例1解(1)sin37.5°cos7.5°=eq\f(1,2)[sin(37.5°+7.5°)+sin(37.5°-7.5°)]=eq\f(1,2)(sin45°+sin30°)=eq\f(\r(2)+1,4).(2)sin20°·sin40°·sin80°=-eq\f(1,2)[cos60°-cos(-20°)]·sin80°=-eq\f(1,4)sin80°+eq\f(1,2)sin80°cos20°=-eq\f(1,4)sin80°+eq\f(1,2)×eq\f(1,2)(sin100°+sin60°)=-eq\f(1,4)sin80°+eq\f(1,4)sin80°+eq\f(\r(3),8)=eq\f(\r(3),8).(3)sin20°cos70°+sin10°sin50°=eq\f(1,2)[sin90°+sin(-50°)]-eq\f(1,2)[cos60°-cos(-40°)]=eq\f(1,2)-eq\f(1,2)sin50°-eq\f(1,4)+eq\f(1,2)cos40°=eq\f(1,4).跟蹤訓練1解原式=-2sinθ·[cos120°-cos(-2θ)]=-2sinθeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)-cos2θ))=sinθ+2sinθcos2θ=sinθ+sin3θ-sinθ=sin3θ.例2解因為cosα-cosβ=eq\f(1,2),所以-2sineq\f(α+β,2)sineq\f(α-β,2)=eq\f(1,2). ①又因為sinα-sinβ=-eq\f(1,3),所以2coseq\f(α+β,2)sineq\f(α-β,2)=-eq\f(1,3). ②因為sineq\f(α-β,2)≠0,所以由①②得-taneq\f(α+β,2)=-eq\f(3,2),即taneq\f(α+β,2)=eq\f(3,2).所以sin(α+β)=eq\f(2sin\f(α+β,2)cos\f(α+β,2),sin2\f(α+β,2)+cos2\f(α+β,2))=eq\f(2tan\f(α+β,2),1+tan2\f(α+β,2))=eq\f(2×\f(3,2),1+\f(9,4))=eq\f(12,13).跟蹤訓練2解原式=(sin20°+cos50°)2-sin20°·cos50°=(2sin30°·cos10°)2-eq\f(1,2)(sin70°-sin30°)=cos210°-eq\f(1,2)cos20°+eq\f(1,4)=eq\f(1+cos20°,2)-eq\f(1,2)cos20°+eq\f(1,4)=eq\f(3,4).例3解(1)∵180°<θ<270°,∴90°<eq\f(θ,2)<135°,∴taneq\f(θ,2)<0.∵cosθ=eq\f(1-tan2\f(θ,2),1+tan2\f(θ,2))=-eq\f(3,5),∴tan2eq\f(θ,2)=4,∴taneq\f(θ,2)=-2.(2)∵eq\f(2sinθ+cosθ,sinθ-3cosθ)=-5,∴eq\f(2tanθ+1,tanθ-3)=-5,∴tanθ=2.又cos2θ=eq\f(1-tan2θ,1+tan2θ)=-eq\f(3,5),sin2θ=eq\f(2tanθ,1+tan2θ)=eq\f(4,5),∴3cos2θ+4sin2θ=-eq\f(9,5)+eq\f(16,5)=eq\f(7,5).跟蹤訓練3解∵taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+θ))=3,∴eq\f(1+tanθ,1-tanθ)=3,∴tanθ=eq\f(1,2).sin2θ-2cos2θ=sin2θ-cos2θ-1=eq\f(2tanθ,1+tan2θ)-eq\f(1-tan2θ,1+tan2θ)-1=eq\f(4,5)-eq\f(3,5)-1=-eq\f(4,5).例4證明要證原式,可以證明eq\f(1+sin4θ-cos4θ,1+sin4θ+co

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