两角和与差的正弦、余弦和正切公式考纲点击1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.3.能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.说基础课前预习读教材考点梳理1.两角和与差的三角函数公式sin(α±β)=①____________;cos(α±β)=②____________;tan(α±β)=③____________;其变形为:tanα+tanβ=④________________;tanα-tanβ=⑤________________;tanαtanβ=⑥____________.2.二倍角公式sin2α=⑦__________;cos2α=⑧__________;⑨__________=⑩__________;tan2α=⑪__________.其公式变形为:sin2α=⑫__________;cos2α=⑬__________.3.辅助角公式函数f(α)=αcosα+bsinα(a、b为常数),可化为f(α)=⑭__________或f(α)=⑮__________,其中φ可由a,b的值唯一确定.答案:①sinαcosβ±cosαsinβ②cosαcosβ∓sinαsinβ③tanα±tanβ1∓tanαtanβ④tan(α+β)(1-tanαtanβ)⑤tan(α-β)(1+tanαtanβ)⑥1-tanα+tanβtanα+β⑦2sinαcosα⑧cos2α-sin2α⑨2cos2α-1⑩1-2sin2α⑪2tanα1-tan2α⑫1-cos2α2⑬1+cos2α2⑭a2+b2sin(α+φ)⑮a2+b2cos(α-φ)考点自测1.已知sinα=35,且α∈π2,π,那么sin2αcos2α的值等于()A.-34B.-32C.34D.32解析:∵sinα=35,且α∈π2,π,∴cosα=-45,sin2αcos2α=2sinαcosαcos2α=2sinαcosα=2×35-45=-32.答案:B2.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan2α等于()A.18B.-18C.47D.-47解析:tan2α=tan[(α+β)+(α-β)]=tanα+β+tanα-β1-tanα+β·tanα-β=3+51-3×5=8-14=-47.答案:D3.设α∈0,π2,若sinα=35,则2cosα+π4等于()A.75B.15C.-75D.-15解析:∵α∈0,π2,且sinα=35,∴cosα=45.∴2cosα+π4=2cosαcosπ4-sinαsinπ4=2×22(cosα-sinα)=cosα-sinα=15.答案:B4.已知cosα-π6+sinα=453,则sinα+7π6的值是()A.-235B.235C.-45D.45解析:cosα-π6+sinα=453,∴32cosα+32sinα=453,312cosα+32sinα=453,3sinπ6+α=453,∴sinπ6+α=45,∴sinα+76π=-sinπ6+α=-45.答案:C5.函数y=cosx(sinx+cosx)的最小正周期为()A.π4B.π2C.πD.2π解析:∵y=cosx(sinx+cosx)=cosxsinx+cos2x=12sin2x+1+cos2x2=12+22sin2x+π4.∴最小正周期T=2π2=π,故选C.答案:C说考点拓展延伸串知识疑点清源1.正确理解并掌握和、差角公式间的关系理解并掌握和、差角公式间的关系对掌握公式十分有效.如cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ可用向量推导,cos(α+β)只需转化为cos[α-(-β)]利用上述公式和诱导公式即可.2.辩证地看待和角与差角为了灵活应用和、差角公式,可以对角进行适当的拆分变换:已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换.如α=(α+β)-β=(α-β)+β,2α=(α+β)+(α-β),2α=(β+α)-(β-α),α+β=2·α+β2,α+β2=α-β2-α2-β等.题型探究题型一三角式的化简例1化简1+sinθ+cosθsinθ2-cosθ22+2cosθ(0<θ<π).解析:原式=2sinθ2cosθ2+2cos2θ2sinθ2-cosθ24cos2θ2=cosθ2sin2θ2-cos2θ2|cosθ2|=-cosθ2·cosθ|cosθ2|.因为0<θ<π,所以0<θ2<π2,所以cosθ2>0,所以原式=-cosθ.点评:①本题从变角入手,异角化同角.②根式形式的三角函数式的化简,常以去根号为目标,为此常使被开方的式子配成完全平方式,化简时,要注意角的范围对符号的影响.变式探究1化简:sinα+cosα-1sinα-cosα+1sin2α.解析:方法一:原式=2sinα2cosα2-2sin2α22sinα2cosα2+2sin2α24sinα2cosα2cosα=cosα2-sinα2cosα2+sinα2sinα2cosα2cosα=cos2α2-sin2α2sinα2cosα2cosα=tanα2.方法二:利用三角函数的其他公式.原式=[sinα+cosα-1][sinα-cosα-1]sin2α=sin2α-cos2α+2cosα-1sin2α=2cosα-2cos2α2sinαcosα=2cosα1-cosα2sinαcosα=1-cosαsinα=2sin2α22sinα2cosα2=sinα2cosα2=tanα2.题型二三角函数的给值求值例2已知cosα-β2=-19,sinα2-β=23,且π2<α<π,0<β<π2,求cosα+β2的值.解析:α-β2-α2-β=α+β2,∵π2<α<π,0<β<π2,∴π4<α-β2<π,-π4<α2-β<π4.∴sinα-β2=1-cos2α-β2=459,cosα2-β=1-sin2α2-β=53.∴cosα+β2=cosα-β2cosα2-β+sinα-β2·sinα2-β=7527.点评:角的变换:转化为同角、特殊角、已知角或它们的和、差、两倍、一半等;如α=(α+β)-β=(α-β)+β,2α=(α+β)+(α-β)等;函数变换:弦切互化,化异名为同名.综合运用和、差、倍角与平方关系时注意角的范围对函数值的影响.当出现互余、互补关系,利用诱导公式转化.变式探究2已知sinπ4+αsinπ4-α=16,α∈π2,π,求sin4α.解析:方法一:∵sinπ4+αsinπ4-α=sinπ4+αcosπ4+α=16,∴sinπ2+2α=13,即cos2α=13.∵α∈π2,π,则2α∈(π,2π),∴sin2α=-1-cos22α=-223,于是sin4α=2sin2αcos2α=-429.方法二:由条件得22(cosα+sinα)22(cosα-sinα)=16,即12(cos2α-sin2α)=16.∴cos2α=13.由2α∈(π,2π)得sin2α=-223,∴sin4α=-429.题型三三角函数的给值求角例3若sinA=55,sinB=1010,且A,B均为钝角,求A+B的值.解析:∵A、B均为钝角且sinA=55,sinB=1010,∴cosA=-1-sin2A=-25=-255,cosB=-1-sin2B=-310=-31010,∴cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB=-255×-31010-55×1010=22①又∵π2<A<π,π2<B<π,∴π<A+B<2π.②由①②知,A+B=7π4.点评:(1)通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,遵照以下原则:①已知正切函数值,选正切函数;②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为-π2,π2,选正弦较好.(2)解这类问题的一般步骤为:①求角的某一个三角函数值;②确定角的范围;③根据角的范围写出所求的角.变式探究3已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tanβ=-17,求2α-β的值.解析:∵tanα=tan[(α-β)+β]=tanα-β+tanβ1-tanα-βtanβ=12-171+12×17=13>0,∴0<α<π2,又∵tan2α=2tanα1-tan2α=2×131-132=34>0,∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan2α-tanβ1+tan2αtanβ=34+171-34×17=1.∵tanβ=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-34π.归纳总结•方法与技巧1.巧用公式变形:和差角公式变形:tanx±tany=tan(x±y)·(1∓tanx·tany);倍角公式变形:降幂公式cos2α=1+cos2α2,sin2α=1-cos2α2;配方变形:1±sinα=sinα2±cosα22,1+cosα=2cos2α2,1-cosα=2sin2α2.2.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.3.已知和角函数值,求单角或和角的三角函数值的技巧:把已知条件的和角进行加减或二倍角后再加减,观察是不是常数角,只要是常数角,就可以从此入手,给这个等式两边求某一函数值,可使所求的复杂问题简单化!4.熟悉三角公式的整体结构,灵活变换.本节要重视公式的推导,既要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形.•失误与防范1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1”的各种交换.2.在(0,π)范围内:sin(α+β)=22所对应的角α+β不是唯一的.3.在三角求值时,往往要估计角的范围后再求值.新题速递1.(2013·聊城期中)计算sin44°cos14°-cos44°cos76°的结果等于()A.12B.33C.22D.32解析:sin44°cos14°-cos44°cos76°=sin44°cos14°-cos44°sin14°=sin30°=12.答案:A2.(2013·莱州检测)已知tanα=14,tan(α-β)=13,则tanβ等于()A.711B.-117C.-113D.113解析:由tanα=14,tan(α-β)=13,得tanβ=tan[α-(α-β)]=tanα-tanα-β1+tanαtanα-β=14-131+14×13=-113.答案:C3.(2013·长沙模拟)已知cosπ6-α=33,则sin5π6-2α的值为()A.13B.-13C.23D.-23解析:sin5π6-