本節(jié)內(nèi)容是三角恒等變形的核心知識(shí),兩角和與差的三角公式揭示了“同名不同角的三角函數(shù)的運(yùn)算規(guī)律”,二倍角公式揭示了角的系數(shù)變化與三角式次數(shù)變化之間的“守恒”規(guī)律,應(yīng)用公式求值、化簡(jiǎn)及恒等式的證明時(shí)要善于觀察差異,尋找聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,同時(shí)注意公式的正用、逆用及變用. 不論是考查三角的選擇題、填空題還是解答題一般都會(huì)考查到這兩組公式,這是高考每年必考的內(nèi)容,特別是用和差角公式順用、逆用、變形運(yùn)用來(lái)進(jìn)行三角求值的問(wèn)題.
本節(jié)內(nèi)容包括利用三角公式進(jìn)行三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)、三角函數(shù)的求值及三角恒等變換. 三角函數(shù)式化簡(jiǎn)的一般要求:①函數(shù)名稱盡可能少;②項(xiàng)數(shù)盡可能少;③函數(shù)式盡可能簡(jiǎn)單(不含根式);④次數(shù)盡可能低、盡可能求出值. 求值問(wèn)題的基本類型及方法:①給角求值;②給值求值;③給值求角.
三角恒等式的證明實(shí)質(zhì)是:①通過(guò)恒等變形,消除三角恒等式兩端結(jié)構(gòu)上的差異(如角的差異、函數(shù)名稱的差異等);②證三角恒等式的基本思路是“消去差異,促成同一”,即通過(guò)觀察、分析,找出等式兩邊在角、名稱、結(jié)構(gòu)上的差異,再選用適當(dāng)?shù)墓剑ゲ町?,促進(jìn)統(tǒng)一;③證明三角恒等式的基本方法有化繁為簡(jiǎn)、左右歸一、變更問(wèn)題.
例1 已知sin(α+β)= ,sin(α-β)=- ,且α,β>0,α+β< ,則tan2α=________.
破題思路 對(duì)于三角求值中的給值求值問(wèn)題主要是找到已知角與所求角之間的聯(lián)系,然后通過(guò)三角公式變形求解,本題注意到2α=α+β+α-β即可.
答案詳解 0<α+β< ,- <α-β<0,由sin(α+β)= ,可得cos(α+β)= ,所以tan(α+β)= . 由sin(α-β)=
- ,可得cos(α-β)= ,所以tan(α-β)=- .
故tan2α=tan[(α+β)+(α-β)]= .
例2 sin410°+sin450°+sin470°的值為________.
破題思路 利用二倍角余弦公式的變形公式——降冪公式,用兩次來(lái)解決,變形方向總是朝著特殊角方向化簡(jiǎn). 解答本題除了必須熟練掌握三角公式之外,還需要一定的恒心和代數(shù)功底.
答案詳解 遇到高次函數(shù)時(shí),一般采取降冪的策略. sin410°+sin450°+sin470°= 2+ 2+ 2= (1-2cos20°+cos220°+1-2cos100°+cos2100°+1-2cos140°+cos2140°)= [3-2(cos20°+cos100°+cos140°)+(cos220°+cos2100°+cos2140°)],而cos20°+cos100°+cos140°=2cos60°cos40°+cos140°=cos40°+cos140°=0.
cos220°+cos2100°+cos2140°= ·(1+cos40°)+ (1+cos200°)+ (1+cos280°)= [3+(cos40°+cos200°+cos280°)],
而cos40°+cos200°+cos280°=2cos120°cos80°+cos(100°+180°)=
-cos80°-cos100°=0,
故cos220°+cos2100°+cos2140°= ,所以sin410°+sin450°+sin470°= ×3+ = .
1. 已知sinθ+cosθ= ,則 -2(sin4θ+cos4θ)=________.
2. sin220°+cos250°+sin20°cos50°的值為________.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2015年4期