高中數學必修4三角函式化簡與證明

2021-05-18 11:10:08 字數 2428 閱讀 4954

一、 基礎知識:

1、誘導公式

sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa

sin(-a) = cosa cos(-a) = sina sin(+a) = cosa cos(+a) = -sina

sin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosa sin(π+a) = -sina cos(π+a) = -cosa

tga=tana =

2、 兩角和與差的三角函式公式:

⑴;⑵ ;

⑶3、二倍角公式;

⑴4、公式的變形應用:

⑴ 降次公式:

, ;

2, 2;

⑵ 公升冪公式:

⑶ 常用變形公式:

; ;

; ;

⑷ 常見的角的變換:

25、和差化積

sina+sinb=2sincos sina-sinb=2cossin

cosa+cosb = 2coscos cosa-cosb = -2sinsin

tana+tanb=

6、積化和差

sinasinb = - [cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = [cos(a+b)+cos(a-b)]

sinacosb = [sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = [sin(a+b)-sin(a-b)]

7、主要方法與思路:

⑴.分析思路上,主要有三看

⑵.主要方法上:函式名稱的變換

角的變換

的變換等方面;

二.兩角和與差的三角函式

(1)公式不但要會正用,還要會逆用.

例6  計算:

.(2)公式的變形應用要熟悉.

熟記:tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanα·tanβ),它體現了兩個角正切的和與積的關係.

分析  (1)中涉及 80°與70°的正切和與積,(2)中涉及α+β與α的正切差與積,所以都用正切和角公式的變形公式.

(3)角的變換要能靈活應用,如

2等.分析因為所以求cosβ用余弦兩個角差的公式.

分析因為2所以

例10  已知3  sinβ=sin(2α+β),則tan(α+β)=2  tanα.

證明將已知變形:

3sin(α+β-α)=sin(α+β+α) 3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα.

等式兩邊同時除以cos(α+β)·cosα,即得tan(α+β)=2tanα.

4.倍角公式,半形公式

(2)使用二倍角的正弦、余弦公式時,公式的選擇要準確.

如已知sinα,cosα,tanα求cos2α時,應分別選擇cos2α=1-

(3)余弦的二倍角公式的變形——公升冪公式、降冪公式必須熟練掌握.要明確,降冪法是三角變換中非常重要的變形方法.

對sin3α,cos3α的公式應記住.

(4)使用正弦、余弦的半形公式時,要注意公式中符號的確定方法.正

在使用無理表示式時,須要確定符號;在使用兩個有理表示式時,無須確定符號,這是與選用無理表示式最大的區別,因此在化簡、證明題中,

例11  求值:

(4)先把sin10°·sin50°·sin70°化成余弦,得cos20°·cos40°·cos80°,由於20°,40°,80°順序為2倍的關係,聯想到正弦的2倍角公式,

分析使用  1±cosα的公升冪公式,便於開方.

(2)5sin2θ-3sinθ·cosθ+2cos2θ.

分析由已知得tanθ=-4.

(2)原式可以加乙個分母sin2θ+cos2θ,這樣分子、分母同時除以cos2

還可以這樣研究:將sin2θ、cos2θ降冪,使用萬能公式.原式=5·

5.和差化積、積化和差公式

這兩組公式現在不要求記憶,但要會使用.

(1)要明確,這兩組公式是解決正、余弦的加、減、乘的運算關係式.

(3)對下列關係式要熟記:

例14  將下列各式化積:

(1)1-sin2α-cos2α;

(2)sin5x·sin4x-sin3x·sin2x-sin8x·sinx;

分析對(1),題中有  1±cosα時,通常都用公升冪公式.對(2)、(3),先將乘積化和差,再和差化積.

例15  求值:

(1)cos2a+cos2(60°+a)+cos2(60°-a);

(1)分析可以用余弦的兩角和、差公式展開計算;若先降冪,再化積更簡單.

(1)cos(α-β);  (2)sin(α+β)-2cos(α+β).

解(1)  將已知的兩式平方相加,得

(2)將已知的兩式化積並相除,得

評述對sinα±sinβ=a,cosα±cosβ=b這樣兩個式子通常的用法是,如(1),兩式平方相加;如(2),兩式化積並相除.這兩種用法要掌握.

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