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内容举例: 第2章 三角恒等变换 2. 1 两角和与差的三角函数 2. 2 二倍角的三角函数 2. 3 简单的三角恒等变换 第2章 三角恒等变换 2. 1 两角和与差的三角函数 一、两角和与差的正弦、余弦、正切公式 名称 公式 两角差的余弦公式(简记为C(α-β)) cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β 两角和的余弦公式(简记为C(α+β)) cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β 两角差的正弦公式(简记为S(α-β)) sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β 两角和的正弦公式(简记为S(α+β)) sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β 两角和的正切公式(简记为T(α+β)) tan(α+β)= (tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ) 两角差的正切公式(简记为T(α-β)) tan(α-β)= (tanα-tanβ)/(1+tanαtanβ) 2. 我们将求两角和α+β的正弦、余弦、正切的公式都称为和角公式,将求两角差α-β的正弦、余弦、正切的公式都称为差角公式. 3. 它们之间存在着紧密的联系,这种联系可用框图来表示: 二、灵活应用两角和与差的正弦、余弦公式 1. 给角求值 此类题目涉及两角和与差公式的正用和逆用,sin(α+β) =sin αcos β+cos αsin β即为正用, sin αcos β+cos αsin β=sin(α+β)即为逆用. 公式的逆用是三角函数式变形的重要手段,有时还需把三角函数式中的系数0, 1/2,√2/2,√3/2等视为某个特殊角的三角函数值,从而将常数换为三角函数使 例如:1/2cos α-√3/2sin α=sinπ/6cos α-cosπ/6sin α=sin(π/6-α). 2. 给值求值 解决给值求值的问题时,应先分析已知角与所求角间的关系,再考虑三角函数名称的联系,最后选择合适的公式求值. 解题关键是将所求角用已知角表示出来,即角的代换. 常见的角的代换的形式:α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=1/2 [(α+β)+(α-β)]= 1/2 [(α+β)-(β-α)], (α+β)/2=(α-β/2)-(α/2-β),α+β=(2α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β)等. 3. 给值求角 解决此类题目的关键是求出所求角的某一三角函数值,而三角函数的选取一般要根据所求角的范围来确定, 最好是角的取值范围在该函数的单调区间内. 当所求角的范围是(0,π)或(π,2π)时,一般求余弦值;当所求角的范围是(π/2,3π/2)或(-π/2,π/2)时,一般求正弦值. 三、灵活应用两角和与差的正切公式 1. “1”的代换:在T(α±β)中,若分子中出现“1”,则常利用1=tanπ/4来代换,以达到化简求值的目的,如(1-tan α)/(1+tanα )=tan(π/4-α);(√3 tan α+√3)/(1-tanα )=√3tan(α+π/4)等. 2. 整体意识:若化简的式子中出现了“tan α±tan β”及“tan α·tan β”两个整体,常考虑T(α±β)的变形公式: ①tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β), ②1∓tan αtan β=(tan α±tanβ)/(tan( α±β)). 2. 2 二倍角的三角函数 一、二倍角的正弦、余弦、正切公式 记法 公式 S(2α) sin 2α=2sin αcos α C(2α) cos 2α=cos2α-sin2α=1-2sin2α=2cos2α-1 T(2α) tan 2α=2tanα/(1-tan^2 α) 二、与二倍角公式有关的公式变形 1. 2sin αcos α=sin 2α,sin αcos α=1/2sin 2α,cos α=(sin2 α)/(2 sinα ), sin α=(sin2 α)/(2 cosα ),cos2α-sin2α=cos 2α,(2 tan α)/(1-tan^2 α)=tan 2α. 2. 1±sin 2α=sin2α+cos2α±2sin αcos α=(sin α±cos α)2. 3. cos2α=(1+cos2 α)/2,sin2α=(1-cos2 α)/2. 4. sin 2α=(2 tan α)/(1+tan^2 α),cos 2α=(1-tan^2 α)/(1+tan^2 α). 三、利用二倍角公式化简、求值 1. 应用二倍角公式化简、求值的策略 (1)关注四个方向:化简(求值)时分别从“角”“函数名”“幂”“形”四个方向着手分析,充分利用所学的三角函数的和、差、倍角等公式. (2)注意统一:应用二倍角公式解题时,要注意公式中角的形式,若角的形式不统一, 则需利用诱导公式统一角后再利用二倍角公式解题. 四、两角和与差的三角函数与二倍角公式的综合应用 1. 公式的综合应用关键在于“变式”或“变角”,使“目标角”换成“已知角”. 注意公式的正用、逆用、变形用,有时需运用拆角、拼角等技巧 2. 三角函数恒等变形的方向 (1)从“角”分析解题思路; (2)从“函数名称”分析解题思路; (3)从“式子结构”分析解题思路.
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