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4.1 三角恒等变换
单独考查三角变换的题目较少,往往以解三角形为背景,在应用正弦定理、余弦定理的同时,应用三角恒等变换进行化简,综合性比较强,但难度不大.也可能与三角函数等其他知识相结合.
【知识网络】
1.、两角和、差的正、余弦公式
2、二倍角公式
;; 。
降幂公式: ; .
升幂公式:1+cos 2α=2 cos2α,1-cos 2α=2sin2α
1+cos α=2cos2eq \f(α,2),1-cos α=2sin2eq \f(α,2).
4.万能公式:; .
5.半角公式:; .
正切和差公式变形:
tan α±tan β=tan(α±β)(1?tan αtan β),
tan αtan β=1-eq \f(tan α+tan β,tan?α+β?)=eq \f(tan α-tan β,tan?α-β?)-1.
配方变形:1+sin α=(sineq \f(α,2)+coseq \f(α,2))2,1-sin α=(sineq \f(α,2)-coseq \f(α,2))2.
4.辅助角公式
asin α+bcos α =eq \r(a2+b2)sin(α+φ),其中tan φ=eq \f(b,a).
题型一.同角三角函数的基本关系、诱导公式
1.(2020?新课标Ⅱ)若α为第四象限角,则( )
A.cos2α>0 B.cos2α<0 C.sin2α>0 D.sin2α<0
【答案】D.
解:α为第四象限角,则?π2+2kπ<α<2kπ,k∈Z,则﹣π+4kπ<2α<4
∴2α是第三或第四象限角或为y轴负半轴上的角,∴sin2α<0,
故选:D.
2.(2018?新课标Ⅰ)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有两点A(1,a),B(2,b),且cos2α=23,则|a﹣
A.15 B.55 C.2
【答案】B.
解:∵角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,
终边上有两点A(1,a),B(2,b),且cos2α=23,∴cos2α=2cos2α﹣1=23,解得cos
∴|cosα|=306,∴|sinα|=1?3036=66,|tanα|=|
故选:B.
3.(2017?新课标Ⅲ)已知sinα﹣cosα=43,则sin2
A.?79 B.?29 C.
【答案】A.
解:∵sinα﹣cosα=43,∴(sinα﹣cosα)2=1﹣2sinαcosα=1﹣sin2α=169,∴sin2α
4.(2018?新课标Ⅱ)已知sinα+cosβ=1,cosα+sinβ=0,则sin(α+β)= ?12
【答案】?1
解:sinα+cosβ=1,两边平方可得:sin2α+2sinαcosβ+cos2β=1,①,
cosα+sinβ=0,两边平方可得:cos2α+2cosαsinβ+sin2β=0,②,
由①+②得:2+2(sinαcosβ+cosαsinβ)=1,即2+2sin(α+β)=1,∴2sin(α+β)=﹣1.
∴sin(α+β)=?12.故答案为:
5.(2015?四川)已知sinα+2cosα=0,则2sinαcosα﹣cos2α的值是 ﹣1 .
【答案】﹣1
解:∵sinα+2cosα=0,即sinα=﹣2cosα,∴tanα=﹣2,
则原式=2sinαcosα?co
6.(2021?新高考Ⅰ)若tanθ=﹣2,则sinθ(1+sin2θ)sinθ+cosθ
A.?65 B.?25 C.
【答案】C.
解:由题意可得:sinθ(1+sin2θ)
=sinθ(sinθ+cosθ)2sinθ+cosθ=sinθ(sinθ+cosθ) =
7.(2017?北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=13,则cos(α﹣β)= ?
【答案】?
解:方法一:∵角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,∴sinα=sinβ=13,cosα=﹣cos
∴cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=﹣cos2α+sin2α=2sin2α﹣1=29
方法二:∵sinα=13,当α在第一象限时,cosα
∵α,β角的终边关于y轴对称,
∴β在第二象限时,sinβ=sinα=13,cosβ=﹣cosα
∴cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=?2
∵sinα=1
当α在第二象限时,cosα=?223,∵α,β
∴β在第一象限时,sinβ=sinα=13,cosβ=﹣cosα
∴cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=?223×223+
故答案为:?
题型二.两角和与差公式
1、【2023年新高考1卷】 已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根
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