1.已知某角的乙個三角函式值,求該角的其他三角函式值.
解 ∵sinα<0
∴角α在第三或第四象限(不可能在y軸的負半軸上)
(2)若α在第四象限,則
說明在解決此類問題時,要注意:
(1)盡可能地確定α所在的象限,以便確定三角函式值的符號.
(2)盡可能地避免使用平方關係(在一般情況下只要使用一次).
(3)必要時進行討論.
例2 已知sinα=m(|m|≤1),求tgα的值.
(2)當m=±1時,α的終邊在y軸上,tgα無意義.
(3)當α在ⅰ、ⅳ象限時,∵cosα>0.
當α在第ⅱ、ⅲ象限時,∵cosα<0,
說明 (1)在對角的範圍進行討論時,不可遺漏終邊在座標軸上的情況.
(2)本題在進行討論時,為什麼以cosα的符號作為分類的標準,而不按sinα的符號(即m的符號)來分類討論呢?你能找到這裡的原因並概括出所用的技巧嗎?
2.三角函式式的化簡
三角函式式的化簡的結果應滿足下述要求:
(1)函式種類盡可能地少.
(2)次數盡可能地低.
(3)項數盡可能地少.
(4)盡可能地不含分母.
(5)盡可能地將根號中的因式移到根號外面來.
化簡的總思路是:盡可能地化為同類函式再化簡.
例3 化簡sin2α·tgα+cos2α·ctgα+2sinαcosα
=secα·cscα
解2 原式=(sin2α·tgα+sinα·cosα)+(cos2α·ctgα+sinαcosα)
=tgα·(sin2α+cos2α)+ctgα(sin2α+cos2α)
=tgα+ctgα
=secα·cscα
說明 (1)在解1中,將正切、餘切化為正弦、余弦再化簡,仍然是循著減少函式種類的思路進行的.
(2)解2中的逆用公式將sinα·cosα用tgα表示,較為靈活,解1與解2相比,思路更自然,因而更實用.
例4 化簡:
分析將被開方式配成完全平方式,脫去根號,進行化簡.
3.三角恒等式的證明
證明三角恒等式的過程,實際上是化異為同的過程,即化去形式上的異,而呈現實質上的同,這個過程,往往是從化簡開始的——這就是說,在證明三角恒等式時,我們可以從最複雜處開始.
例5 求證 cosα(2secα+tgα)(secα-2tgα)=2cosα-3tgα.
分析從複雜的左邊開始證得右邊.
=2cosα-3tgα=右邊
例6 證明恒等式
(1)1+3sin2αsec4α+tg6α=sec6α
(2)(sina+ seca)3+(cosa+csca)2=(1+secacsca)2
分析 (1)的左、右兩邊均較複雜,所以可以從左、右兩邊同時化簡
證明 (1)右邊-左邊=sec6α-tg6α-3sin2αsec4α-1
=(sec2α-tg2α)(sec4α+sec2α·tg2α+tg2α)-3sin2αsec4α-1
=(sec4α-2sec2αtg2α+tg2α)-1
=(sec2α-tg2α)2-1=0
∴等式成立.
=sin2a+cos2a=1故原式成立
在解題時,要全面地理解「繁」與「簡」的關係.實際上,將不同的角化為同角,以減少角的數目,將不同的函式名稱,化為同名函式,以減少函式的種類,都是化繁為簡,以上兩點在三角變換中有著廣泛的應用.
分析1 從右端向左端變形,將「切」化為「弦」,以減少函式的種類.
分析2 由1+2sinxcosx立即想到(sinx+cosx)2,進而可以約分,達到化簡的目的.
說明 (1)當題目中涉及多種名稱的函式時,常常將切、割化為弦(如解法1),或將弦化為切(如解法2)以減少函式的種類.
(2)要熟悉公式的各種變形,以便迅速地找到解題的突破口,請看下列.
=secα+tgα
∴等式成立
說明以上證明中採用了「1的代換」的技巧,即將1用sec2α-tg2α代換,可是解題者怎麼會想到這種代換的呢?很可能,解題者在採用這種代換時,已經預見到代換後,分子可以因式分解,可以約分,而所有這一切都是建立在熟悉公式的各種變形的基礎上的,當然,對不熟練的解題者而言,還有如下的「一般證法」——即證明「左邊-右邊=0」
∴左邊=右邊
三角函式經典例題
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