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三角恒等变换知识总结
2025-09-30 01:29:32 责编:小OO
文档
三角恒等变换知识点总结

2014/10/24

一、基本内容串讲

1. 两角和与差的正弦、余弦和正切公式如下:

sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±= 对其变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1- tan αtan β),有时应用该公式比较方便。

2. 二倍角的正弦、余弦、正切公式如下:

sin 2sin cos ααα=. 2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.

22tan tan 21tan ααα

=

-. 要熟悉余弦“倍角”与“二次”的关系(升角—降次,降角—升次).特别注意公式的三

角表达形式,且要善于变形, 22cos 1sin ,22cos 1cos 22α-=αα+=α 这两个形式常用。

3.辅助角公式:sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭cos 2sin 6x x x π⎛⎫±=± ⎪⎝

()sin cos a x b x x ρ+=+.

4.简单的三角恒等变换

(1)变换对象:角、名称和形式,三角变换只变其形,不变其质。

(2)变换目标:利用公式简化三角函数式,达到化简、计算或证明的目的。

(3)变换依据:两角和与差的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式。

(4)变换思路:明确变换目标,选择变换公式,设计变换途径。

5.常用知识点:

(1)基本恒等式:22sin sin cos 1,tan cos ααααα

+==(注意变形使用,尤其‘1’的灵活应用,求函数值时注意角的范围);

(2)三角形中的角:A B C π++=,sinA sin(B ),cosA cos(B C)C =+=-+;

(3)向量的数量积:cos ,a b a b a b =,

1212a b x x y y =+,12120a b x x y y ⊥⇔+=1221//0a b x y x y ⇔-=; 二、考点阐述

考点1两角和与差的正弦、余弦、正切公式

1、sin 20cos 40cos 20sin 40+的值等于( )

2、若tan 3α=,4

tan 3β=,则tan()αβ-等于( )

3、若3,4π

αβ+=则(1tan )(1tan )αβ--的值是________.

4、(1tan1)(1tan 2)(1tan3)(1tan 44)(1tan 45)+︒+︒+︒+︒+︒=_______________.

考点2二倍角的正弦、余弦、正切公式

5、cos 5πcos 52π

的值等于( ) (提示:构造分子分母)

6、cos 20cos 40cos60cos80=( )

7、 已知322A π

π<<,且3

cos 5A =,那么sin 2A 等于( )

考点3运用相关公式进行简单的三角恒等变换

8、已知,41)4tan(,52

)tan(=-=+πββα则)4tan(π

α+的值等于( )

9、已知,31

cos cos ,21

sin sin =+=+βαβα则)cos(βα-值等于()

10、函数22()cos ()sin ()11212f x x x π

π

=-++-是( )

(A )周期为2π的奇函数 (B )周期为2π的偶函数

(C )周期为π的奇函数 (D )周期为π的偶函数

4、常见题型及解题技巧(另外总结)

(一)关于辅助角公式:()sin cos a x b x x ρ+=+.

其中

cos ϕϕ==)

如:1.若方程sin x x c =有实数解,则c 的取值范围是____________.

2.2cos 3sin 2y x x =-+的最大值与最小值之和为_____________.

7.若2

tan(),45π

α+=则tan α=________.

(二)三角函数式的化简与求值

[例1] 1.00

00cos15sin15cos15sin15-+; 2.00sin 50(1);

3. 求tan 70tan 503tan 70tan 50+-值;

4.△ABC 不是直角三角形,求证:C B A C B A tan tan tan tan tan tan ••=++

(三)三角函数给值求值问题

1. 已知cos(α-π6)+sin α=453,则sin(α+7π6

)的值是_____________; 2. 已知54cos(),cos ,,135

αββαβα+==均为锐角,求sin 的值。 3.33350,cos ,sin 4445413ππππβααβ⎛⎫⎛⎫<<

<<-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求()sin αβ+的值.

(四) 三角函数给值求角问题

1.若

且A,B 均为钝角,求A+B 的值. 2.已知,(,)22

ππαβ∈-,且tan ,tan αβ

是方程240x ++=的两个根,求αβ+. 3.已知αβγ,均为锐角,且1tan 2α=

,1tan 5β=,1tan 8γ=,则αβγ++的值( ) A.π6 B.π4

C.π3 D.5π4

4.已知1tan 7α=,1tan 3

β=,并且,αβ均为锐角,求2αβ+的值. (五)综合问题(求周期,最值,对称轴,增减区间等) 1.(2010·北京)已知函数2()2cos 2sin f x x x =+.

(1)求()3

f π

的值;(2)求()f x 的最大值和最小值. 2.已知函数()2sin()cos f x x x π=-.

(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在区间[,]62

ππ-

上的最大值和最小值;(3)求函数在(,)ππ-的单调区间。

三、解题方法分析

1.熟悉三角函数公式,从公式的内在联系上寻找切入点

【方法点拨】三角函数中出现的公式较多,要从角名称、结构上弄清它们之间的内在联系,做到真正的理解、记熟、用活。解决问题时究竟使用哪个公式,要抓住问题的实质,善于联想,灵活运用。

例1设2132tan13sin 50cos 6sin 6,,,221tan 132cos 25

a b c =-==+则有( )

【点评】:本题属于“理解”层次,要能善于正用、逆用、变用公式。例如:

sin αcos α=α2sin 21,cos α=αα2sin sin2,ααα2cos sin cos 22=-,αα

α2tan tan -12tan 2=,

2)cos (sin cos sin 21αααα±=±,αα2cos 22cos 1=+,αα2sin 22cos 1=-,

2

2cos 1sin ,22cos 1cos 22α-=αα+=α,tan α+tan β=tan(α+β)(1- tan αtan β)等。另外,三角函数式asinx+bcosx 是基本三角函数式之一,引进辅助角,将它化为)x sin(b a 22φ++即asinx+bcosx=)x sin(b a 22φ++(其中tan b a ϕ=

)是常用转化手段。特别是与特殊角有关的sin ±cosx ,±sinx ±3cosx ,要熟练掌握其变形结论。

2.明确三角恒等变换的目的,从数学思想方法上寻找突破口

(1)运用转化与化归思想,实现三角恒等变换`

【方法点拨】教材中两角和与差的正、余弦公式以及二倍角公式的推导都体现了转化与化归的思想,

应用该思想能有效解决三角函数式化简、求值、证明中角、名称、形式的变换问题。

例2. 已知2π<β<α<

4π3,cos (α-β)=1312,sin (α+β)=-5

3,求sin2α的值.(-6556 (本题属于“理解”层次,解答的关键在于分析角的特点, 2α=(α-β)+(α+β))

例2解答:

例3.化简:[2sin50°+sin10°(1+3tan10°).

【解析】:原式=

【点评】:本题属于“理解”层次, 解题的关键在于灵活运用“化切为弦”的方法,再利用两角和与

差的三角函数关系式整理化简.化简时要求使三角函数式成为最简:项数尽量少,名称尽量少,次数

尽量底,分母尽量不含三角函数,根号内尽量不含三角函数,能求值的尽量求出值来。

(2)运用函数方程思想,实现三角恒等变换

【方法点拨】三角函数也是函数中的一种,其变换的实质仍是函数的变换。因此,有时在三角恒等变

换中,可以把某个三角函数式看作未知数,利用条件或公式列出关于未知数的方程求解。 例4:已知sin (α+β)=

32,sin (α-β)=43,求2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--⋅+的值.。 【解析】

2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--⋅+=2tan()tan()(1tan tan )tan tan()

αβαβαβααβ+-+-⋅⋅+=βαtan tan =-17 【点评】:本题属于“理解”层次,考查学生对所学过的内容能进行理性分析,善于利用题中的条件

运用方程思想达到求值的目的。

(3)运用换元思想,实现三角恒等变换

【方法点拨】换元的目的就是为了化繁为简,促使未知向已知转化,可以利用特定的关系,把某个

式子用新元表示,实行变量替换,从而顺利求解,解题时要特别注意新元的范围。

例5:若,2

2sin sin =+βα求βαcos cos +的取值范围。 【解析】:令cos cos t αβ+=,则2221(sin sin )(cos cos ),2

t αβαβ+++=+

【点评】:本题属于“理解”层次,解题的关键是将要求的式子βαcos cos +看作一个整体,通过

代数、三角变换等手段求出取值范围。

3.关注三角函数在学科内的综合,从知识联系上寻找结合点

【方法点拨】三角函数在学科内的联系比较广泛,主要体现在与函数、平面向量、解析几何等知识的

联系与综合,特别是与平面向量的综合,要适当注意知识间的联系与整合。

例6:已知:向量(3,1)a =- ,(sin 2,b x =cos 2)x ,函数()f x a b =⋅

(1)若()0f x =且0x π<<,求x 的值; 12x π

=或712

π (2)求函数()f x 取得最大值时,向量a 与b 的夹角.

【解析】:∵()f x a b =⋅2cos 2x x -

(2)2sin(2)6

x π=- ∴max ()2f x =,当()2f x =时,由||||cos ,2a b a b a b ⋅=⋅<>= 得cos ,1||||

a b a b a b ⋅<>==⋅,0,a b π≤<>≤ ∴,0a b <>= 【点评】:本题属于“理解”中综合应用层次,主要考查应用平面向量、三角函数知识

的分析和计算能力.

四、课堂练习

1.s in165º= ( ) A .2

1 B .23 C .426+ D . 426- 2.s in14ºcos16º+sin76ºcos74º的值是( ) A .

23 B .21 C .23 D .21- 3.已知(,0)2x π

∈-,4cos 5

x =,则=x 2tan ( ) A .247 B .247- C .724 D .724- 4.化简2sin (4π-x )·sin(4

π+x ),其结果是( ) A.sin2x B.cos2x C.-cos2x D.-sin2x

5.sin 12π—3cos 12

π的值是 ( ) A .0 B . —2 C . 2 D . 2 sin

125π 6.)( 75tan 75tan 12的值为︒︒-

A .32

B .332

C . 32-

D .332- 7.若3

cos 2

5θ=,4sin 25θ=-,则角θ的终边一定落在直线( )上。 A .7240x y += B .7240x y -= C .2470x y += D .2470x y -=

7 8.()()._________sin sin cos cos =+++ββαββα

9.

15tan 115tan 1+-=

10.tan 20tan 403tan 20tan 40++的值是 .

11.求证:2cos 1sin 24cot tan 22

θθθθ=-. 12.已知1

tan 23

α=,求tan α的值.

13.已知,135)4sin(,40=-<4cos(2cos x x

+π的值。

14.若()π,0∈A ,且137cos sin =+A A , 求A A A

A cos 7sin 15cos

4sin 5-+的值。

15.在△ABC 中,若sin A sin B =cos 22C ,则△ABC 是( )

A .等边三角形

B .等腰三角形

C .不等边三角形

D .直角三角形

16.化简θθθ

θ2cos 2sin 12cos 2sin 1++-+.

17.求证:αα

αααtan 1tan 1sin cos cos sin 2122+-=-⋅-a .

18. 已知sin α=1312,sin (α+β)=54,α与β均为锐角,求co s 2β

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