摘要:
"本讲义聚焦高中数学三角恒等变换核心内容,系统梳理两角和与差的余弦、正弦公式,承接三角函数定义与诱导公式,为后续二倍角等公式学习搭建基础支架,包含公式推导、即学即练及综合应用。\n资料通过题型分层设计,从基础公式应用到角的变换、公式逆用等综合题型,典例与变式结合,培养数学思维中的推理与运算能力,提升数学语言表达与问题解决能力,课中辅助教师分层教学,课后助力学生查漏补缺。"
内容正文:
第十章 三角恒等变换10.1.1&10.1.2 两角和与差的余弦、正弦知识点一 两角和与差的余弦差的余弦:cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ和的余弦:cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ即学即练(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,则____________.【答案】【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、已知正(余)弦求余(正)弦、诱导公式五、六【分析】根据诱导公式化简已知条件得,由同角三角函数计算得,再根据两角差的余弦公式计算即可【详解】由诱导公式得.又,所以.所以.故答案为:.知识点二 两角和与差的正弦和的正弦:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ差的正弦:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ即学即练(25-26高一上·宁夏石嘴山·期末)已知,则___________.【答案】【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值【分析】根据两角和差的正弦公式化简求出即可.【详解】因为,所以,则.故答案为: 题型01 已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦 (1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.(1)公式中的α、β均为任意角.(2)两角和与差的正、余弦公式可以看成是诱导公式的推广,诱导公式可以看成是两角和与差的正、余弦公式的特例.(3)两角和与差的正弦公式结构是“正余余正,加减相同”,两角和与差的余弦公式结构是“余余正正,加减相反”.典|例|精|析(25-26高一下·全国·课堂例题)(1)若是第二象限角,是第三象限角,求的值;(2)已知均为锐角,求的值.【答案】(1);(2)【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、用和、差角的余弦公式化简、求值、诱导公式五、六【分析】(1)先利用诱导公式和同角三角函数关系求出的值,再根据两角差的余弦公式求解即可;(2)由,再根据两角差的余弦公式求解即可.【详解】(1),又是第二象限角,.,且为第三象限角,,(2)由,为锐角可得.由和可得.于是.变|式|巩|固1.(25-26高三上·湖北·月考)已知,,,,则的值为( )A.或 B. C. D.【答案】B【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦【分析】由题意得,,进一步得的值为.【详解】因为,,所以,因为,,所以,因为,所以,所以,所以的值为.故选:B.2.(多选)(25-26高一下·全国·课后作业)(多选)已知,,是第四象限角,则的值是( )A. B. C. D.【答案】AC【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦【分析】由同角三角函数的基本关系及和差公式即可求解.【详解】由条件知,为第二或三象限角,.当为第二象限角时,,;当为第三象限角时,,.故选:AC题型02 求15°等特殊角的余弦 给角求值问题的策略:解答这类题目一般先要用诱导公式把角化整化小,化“切”为“弦”,统一函数名称,然后观察角的关系以及式子的结构特点,化为特殊角进行求值.典|例|精|析(21-22高一·全国·课后作业)求下列各式的值.(1);(2);(3);(4)【答案】(1)(2)(3)(4)【知识点】求15°等特殊角的余弦、用和、差角的余弦公式化简、求值、诱导公式二、三、四【分析】(1)利用两角和的余弦公式计算可得;(2)利用两角和的余弦公式计算可得;(3)利用诱导公式及两角差的余弦公式计算可得;(4)利用诱导公式及两角差的余弦公式计算可得;【详解】(1)解:(2)解:(3)解:(4)解:变|式|巩|固1.(24-25高一下·北京海淀·期中)求的值为______.【答案】【知识点】求15°等特殊角的余弦【分析】利用两角和的余弦公式化简可得结果.【详解】.故答案为:.2.(22-23高一·全国·随堂练习)求下列各式的值:(1);(2).【答案】(1);(2).【知识点】求15°等特殊角的余弦、诱导公式一、诱导公式二、三、四【分析】(1),由两角和的余弦公式即可求解;(2)由诱导公式可得,,由两角差的余弦公式即可求解.【详解】(1).(2).题型03 用和、差角的余弦公式化简、求值 运用两角差的余弦公式求值的关注点(1)运用两角差的余弦公式解决问题要深刻理解公式的特征,切忌死记.(2)在逆用公式解题时,还要善于将特殊的值变形为某特殊角的三角函数值.典|例|精|析(25-26高一下·全国·课后作业)已知是第二象限角,且,则( )A. B. C. D.【答案】C【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、已知正(余)弦求余(正)弦、三角函数的化简、求值——诱导公式【分析】利用同角三角函数关系式及三角恒等变换公式直接计算即可.【详解】因为,所以,因为是第二象限角,所以,则,故选:C变|式|巩|固1.(25-26高一上·广东广州·期末)已知,角的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,则( )A. B. C. D.【答案】D【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦、已知正(余)弦求余(正)弦、诱导公式五、六【分析】根据三角函数的定义得,再根据同角三角函数关系得,最后结合诱导公式,正弦差角公式求解即可.【详解】根据三角函数定义,,因为,,所以所以故选:D2.(25-26高一上·河北唐山·月考)设,则__________.(用含的式子表示)【答案】【知识点】已知弦(切)求切(弦)、用和、差角的余弦公式化简、求值【分析】利用两角和差公式化简计算即可.【详解】由题知,解得,则.故答案为:题型04 逆用和、差角的余弦公式化简、求值 (1)公式的适用条件:公式中的α,β不仅可以是任意具体的角,也可以是一个“团体”,如cos(-)中的“”相当于公式中的角α,“”相当于公式中的角β.(2)公式的“活”用:公式的运用要“活”,体现在现用、逆用、变用.而变用又涉及两个方面:①公式本身的变用,如cos(α-β)-cosαcosβ=sinαsinβ.②角的变用,也称为角的变换,如cosα=cos[(α+β)-β],cos2β=cos[(α+β)-(α-β)].不能灵活进行角的变换导致错误.典|例|精|析(25-26高一上·江苏南通·期末)若,则____________________.【答案】 /【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、逆用和、差角的余弦公式化简、求值【分析】将条件式两式平方相加,结合平方关系和两角差的余弦公式求得;再由条件式结合平方关系消去,化简求得.【详解】因为,,两式平方相加得,,整理得,即.由,得,由,得,所以,展开化简整理得,即.故答案为:;.变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值:.【答案】【知识点】逆用和、差角的余弦公式化简、求值【分析】利用两角和的余弦公式计算.【详解】原式.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)求下列各式的值:(1);(2);(3).【答案】(1)(2)(3)【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦、逆用和、差角的余弦公式化简、求值、诱导公式二、三、四【分析】(1)利用诱导公式及逆用余弦的差角公式求解.(2)逆用差角的余弦公式求解.(3)利用和角的余弦公式求解.【详解】(1)原式.(2)原式.(3)原式.题型05 已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦 三角恒等变换常见变形策略有:变角、变名、变次,其中变角是核心;常见变角形式有:2α=(α-β)+(α+β),=α+-(+β)等.变换角的结构形式不当导致错误.典|例|精|析(25-26高一上·安徽六安·期末)已知都是锐角,,求的值.【答案】.【知识点】逆用和、差角的余弦公式化简、求值、已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦、辅助角公式、给值求值型问题【分析】由同角三角函数的平方关系,分别求得,再根据两角差的正弦公式求得的值.【详解】∵是锐角,;∵都是锐角,,所以.,,.变|式|巩|固1.(25-26高一上·广东惠州·期末)已知,知都是锐角,且,,则的值为( )A. B. C. D.【答案】D【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦【分析】应用同角三角函数关系计算得出,,再应用两角和正弦公式计算求解.【详解】因为,都是锐角,则,,则.故选:D.2.(25-26高一上·天津西青·期末)已知,都是锐角,,,则的值为( )A. B. C. D.或【答案】B【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦、给值求值型问题、已知正(余)弦求余(正)弦【分析】由同角三角函数关系和角的范围得到的值,凑角结合正弦差角公式得到答案.【详解】是锐角,,故,又,都是锐角,故,又,故,所以,所以.故选:B题型06 求15°等特殊角的正弦 “给角求值”问题,一般给出的角都是非特殊角,从表面看较难,但仔细观察就会发现这类问题中的角与特殊角都有一定的关系,如和或差为特殊角,当然还有可能需要运用诱导公式.典|例|精|析(17-18高一上·河北衡水·期末)在平面内将点绕原点按逆时针方向旋转,得到点,则点的坐标为__________.【答案】【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数、求15°等特殊角的余弦、求15°等特殊角的正弦【分析】依题意可得与轴正向的夹角为且,则与轴正向的夹角为且,设点的坐标为,根据三角函数的定义及两角和的正(余)弦公式计算可得.【详解】解:由条件可得与轴正向的夹角为且,故与轴正向的夹角为且.设点的坐标为,则,,∴点的坐标为.故答案为:变|式|巩|固1.(20-21高一下·上海黄浦·月考)已知角的终边经过点,则的值为( )A. B. C. D.0【答案】A【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、诱导公式五、六、求15°等特殊角的正弦【分析】由诱导公式可知点即为,,由三角函数定义可知,平方利用两角和的正弦计算可得结果.【详解】解:角的终边经过点,即,由三角函数的定义可得,,所以.故选:.2.(18-19高一下·浙江嘉兴·期中)____,____.【答案】 【知识点】求15°等特殊角的正弦、逆用和、差角的正弦公式化简、求值【分析】利用两角差的公式的逆用可求,利用和角公式可求.【详解】,.题型07 用和、差角的正弦公式化简、求值 /给出某些角的三角函数式的值,求另外一些三角函数式的值,这类求值问题属于“给值求值”问题,关键在于结合条件和结论中的角,合理拆、配角.在化简、求值过程中要注意角的范围.典|例|精|析(25-26高一上·江苏南通·期末)已知.(1)求的值;(2)用表示,并求的值.【答案】(1)(2),【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的正弦公式化简、求值、已知正(余)弦求余(正)弦【分析】(1)利用商数关系和平方关系列式求解;(2)由,利用平方关系求出,再利用两角差的正弦公式求解.【详解】(1)因为,所以.又,所以,即,又,所以.(2).因为,所以,故.因为,所以.所以变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,则的值是____________.【答案】【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值【分析】由两角和差的正弦公式化简计算即可.【详解】因为,,所以,,两式相加得,故.故答案为:.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,,求的值.【答案】【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、三角函数的化简、求值——诱导公式【分析】由,再结合两角差的余弦公式计算后可得.【详解】因为,所以,,又,,所以,,.题型08 逆用和、差角的正弦公式化简、求值 /典|例|精|析(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值.(1);(2);【答案】(1)(2)【知识点】求15°等特殊角的正弦、用和、差角的正弦公式化简、求值【详解】(1)(2)原式.变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)( )A. B.C. D.【答案】B【知识点】逆用和、差角的正弦公式化简、求值【分析】利用两角差的正弦公式化简求解即可.【详解】由两角差的正弦公式得.故选:B.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值:______【答案】1【知识点】逆用和、差角的正弦公式化简、求值【详解】原式.题型09 应用和差角的余弦、正弦公式求角 此类题目是给值求角问题,解题的一般步骤是:(1)先确定角α的范围,且使这个范围尽量小;(2)根据(1)所得范围来确定求tanα、sinα、cosα中哪一个的值,尽量使所选函数在(1)得到的范围内是单调函数;(3)求α的一个三角函数值;(4)写出α的大小.由于角的范围过大致误典|例|精|析(25-26高一下·江苏南京·开学考试)若,,并且为锐角,,则的值为( )A. B. C. D.【答案】C【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦【分析】由,利用两角差的余弦公式求角.【详解】为锐角,,则,所以,又,,,,,,,,,故选:C.变|式|巩|固1.(24-25高一下·河南南阳·月考)若为锐角,,则的值为( )A. B. C. D.【答案】B【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦【分析】由,结合平方关系和和差公式求出的余弦即可得解.【详解】因为,所以,,因为,所以,所以,所以因为,所以.故选:B.2.(25-26高一下·全国·课后作业)如图所示,中,,是上一点,且.求的大小.【答案】60°【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦【详解】由已知得,,,则,,,又,. 1 / 10学科网(北京)股份有限公司$第十章 三角恒等变换10.1.1&10.1.2 两角和与差的余弦、正弦知识点一 两角和与差的余弦差的余弦:cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ和的余弦:cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ即学即练(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,则____________.知识点二 两角和与差的正弦和的正弦:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ差的正弦:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ即学即练(25-26高一上·宁夏石嘴山·期末)已知,则___________. 题型01 已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦 (1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.(1)公式中的α、β均为任意角.(2)两角和与差的正、余弦公式可以看成是诱导公式的推广,诱导公式可以看成是两角和与差的正、余弦公式的特例.(3)两角和与差的正弦公式结构是“正余余正,加减相同”,两角和与差的余弦公式结构是“余余正正,加减相反”.典|例|精|析(25-26高一下·全国·课堂例题)(1)若是第二象限角,是第三象限角,求的值;(2)已知均为锐角,求的值.变|式|巩|固1.(25-26高三上·湖北·月考)已知,,,,则的值为( )A.或 B. C. D.2.(多选)(25-26高一下·全国·课后作业)(多选)已知,,是第四象限角,则的值是( )A. B. C. D.题型02 求15°等特殊角的余弦 给角求值问题的策略:解答这类题目一般先要用诱导公式把角化整化小,化“切”为“弦”,统一函数名称,然后观察角的关系以及式子的结构特点,化为特殊角进行求值.典|例|精|析(21-22高一·全国·课后作业)求下列各式的值.(1);(2);(3);(4)变|式|巩|固1.(24-25高一下·北京海淀·期中)求的值为______.2.(22-23高一·全国·随堂练习)求下列各式的值:(1);(2).题型03 用和、差角的余弦公式化简、求值 运用两角差的余弦公式求值的关注点(1)运用两角差的余弦公式解决问题要深刻理解公式的特征,切忌死记.(2)在逆用公式解题时,还要善于将特殊的值变形为某特殊角的三角函数值.典|例|精|析(25-26高一下·全国·课后作业)已知是第二象限角,且,则( )A. B. C. D.变|式|巩|固1.(25-26高一上·广东广州·期末)已知,角的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,则( )A. B. C. D.2.(25-26高一上·河北唐山·月考)设,则__________.(用含的式子表示)题型04 逆用和、差角的余弦公式化简、求值 (1)公式的适用条件:公式中的α,β不仅可以是任意具体的角,也可以是一个“团体”,如cos(-)中的“”相当于公式中的角α,“”相当于公式中的角β.(2)公式的“活”用:公式的运用要“活”,体现在现用、逆用、变用.而变用又涉及两个方面:①公式本身的变用,如cos(α-β)-cosαcosβ=sinαsinβ.②角的变用,也称为角的变换,如cosα=cos[(α+β)-β],cos2β=cos[(α+β)-(α-β)].不能灵活进行角的变换导致错误.典|例|精|析(25-26高一上·江苏南通·期末)若,则____________________.变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值:.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)求下列各式的值:(1);(2);(3).题型05 已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦 三角恒等变换常见变形策略有:变角、变名、变次,其中变角是核心;常见变角形式有:2α=(α-β)+(α+β),=α+-(+β)等.变换角的结构形式不当导致错误.典|例|精|析(25-26高一上·安徽六安·期末)已知都是锐角,,求的值.变|式|巩|固1.(25-26高一上·广东惠州·期末)已知,知都是锐角,且,,则的值为( )A. B. C. D.2.(25-26高一上·天津西青·期末)已知,都是锐角,,,则的值为( )A. B. C. D.或题型06 求15°等特殊角的正弦 “给角求值”问题,一般给出的角都是非特殊角,从表面看较难,但仔细观察就会发现这类问题中的角与特殊角都有一定的关系,如和或差为特殊角,当然还有可能需要运用诱导公式.典|例|精|析(17-18高一上·河北衡水·期末)在平面内将点绕原点按逆时针方向旋转,得到点,则点的坐标为__________.变|式|巩|固1.(20-21高一下·上海黄浦·月考)已知角的终边经过点,则的值为( )A. B. C. D.02.(18-19高一下·浙江嘉兴·期中)____,____.题型07 用和、差角的正弦公式化简、求值 /给出某些角的三角函数式的值,求另外一些三角函数式的值,这类求值问题属于“给值求值”问题,关键在于结合条件和结论中的角,合理拆、配角.在化简、求值过程中要注意角的范围.典|例|精|析(25-26高一上·江苏南通·期末)已知.(1)求的值;(2)用表示,并求的值.变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,则的值是____________.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)若,,,求的值.题型08 逆用和、差角的正弦公式化简、求值 /典|例|精|析(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值.(1);(2);变|式|巩|固1.(25-26高一下·全国·课堂例题)( )A. B.C. D.2.(25-26高一下·全国·课堂例题)化简求值:______题型09 应用和差角的余弦、正弦公式求角 此类题目是给值求角问题,解题的一般步骤是:(1)先确定角α的范围,且使这个范围尽量小;(2)根据(1)所得范围来确定求tanα、sinα、cosα中哪一个的值,尽量使所选函数在(1)得到的范围内是单调函数;(3)求α的一个三角函数值;(4)写出α的大小.由于角的范围过大致误典|例|精|析变|式|巩|固1.(24-25高一下·河南南阳·月考)若为锐角,,则的值为( )A. B. C. D.2.(25-26高一下·全国·课后作业)如图所示,中,,是上一点,且.求的大小. 1 / 10学科网(北京)股份有限公司$