2020年高考数学二轮提升专题训练考点9 两角和与差的正弦、余弦、正切(含答案解析) 下载本文

3ππtan-tan

8π28

α-?=解法2 tan? ?8?32π

1+tan28ππsincos88

== 2π2π2π2+3tan2cos+3sin888

sin

=

π

4

πtan8

ππ1+cos?+3?1-cos?2?4??4??

=

1+5221

==. 4910-252-1

解后反思 有时,“硬做”也是必须的.

π6

【变式5】(2019通州、海门、启东期末)设α∈?0,?,已知向量a=(6sinα,2),b=?1,cosα-?,

3??2??且a⊥b.

π

(1) 求tan?α+?的值;

6??7π

(2) 求cos?2α+?的值.

12??

规范解答. (1) 因为a=(6sina,2),b=?1,cosα-

?

6?

,且a⊥b. 2?

π6所以6sina+2cosα=3,所以sin?α+?=.2分

6?4?ππππ

因为α∈?0,?,所以α+∈?,?,(4分)

6?62?3??π10

所以cos?α+?=,

46??π

故sin?α+?=

6??

π6

1-cos2?α+?= 6?4?

π15α+?=所以tan?.(6分) 6??5

π?π?110?2??2?(2) 由(1)得cos2α+=2cosα+-1=2×-1=.(8分)

43?6????4?πππ

因为α∈?0,?,所以2α+∈?,π?,

3?33???π15所以sin?2α+?=.(10分)

43??

ππ7πππ

所以cos?2α+?=cos?2α+?cos-sin?2a+?sin(12分)

412?3?3?4???=

2-30

.(14分) 8

题型二 运用两角和与差的正弦、余弦、正切的公式求角

知识点拨:求角的大小,经常会因为忽略角的取值范围而导致增解.另外,在求角的大小时,一般地,应首先确定所求角的范围,然后根据角的范围来确定求角的哪个三角函数,通常所选择的那个三角函数应该在范围内是单调的.

π43

例1、(2019苏州期初调查)已知cosα=,α∈?0,?.

72??

π

(1) 求sin?+α?的值;

?4?

π11

(2) 若cos(α+β)=,β∈?0,?,求β的值.

142??规范解答 (1) 由cosα=

π43

,α∈?0,?, 72??

43?11-?=.(2分) ?7?7

2得sinα=1-cosα=

2πππ

所以sin?+α?=sincosα+cossinα(4分)

44?4?=

2432146+2×+×=.(6分) 272714

π

(2) 因为α,β∈?0,?,所以α+β∈(0,π).

2??11

又cos(α+β)=,则sin(α+β)=1-cos2(α+β)=

14

11?531-?=.(8分) ?14?14

2所以sinβ=sin(α+β-α)=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα(10分) =

53431111

×-×=.(12分) 1471472

ππ

因为β∈?0,?,所以β=.(14分)

62??

【变式1】(2018南京三模)在平面直角坐标系xOy中,锐角α,β的顶点为坐标原点O,始边为x轴的正半2733

轴,终边与单位圆O的交点分别为P,Q.已知点P的横坐标为7,点Q的纵坐标为14.

(1)求cos2α的值; (2)求2α-β的值

【变式2】(2017南京学情调研)如图,在平面直角坐标系xOy中,以x轴正半轴为始边的锐角α和钝31025

角β的终边分别与单位圆交于点A,B.若点A的横坐标是,点B的纵坐标是. 105

(1) 求cos(α-β)的值; (2) 求α+β的大小.

310

规范解答 因为锐角α的终边与单位圆交于点A,且点A的横坐标是,

10310

所以由任意角的三角函数的定义可知cosα=,

10从而sinα=1-cos2α=

10

.(2分) 10

2525

因为钝角β的终边与单位圆交于点B,且点B的纵坐标是,所以sinβ=,

55从而cosβ=-1-sin2β=-

5.(4分) 5

310?102525

(1) cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=×-?+×=-.(8分)

10510?5?10(2) sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=

10?2531025×-?+×=.(11分) 10?5?1052

π3π?因为α为锐角,β为钝角,所以α+β∈??2,2?, 3π

所以α+β=.(14分)

4

题型三 两角和与差的正弦、余弦、正切公式的综合运用 知识点拨:应用三角公式解决问题的三个变换角度

(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”.

(2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等.

(3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有:“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等.

π

例1、(2019南京、盐城二模)设向量a=(cosα,λsinα),b=(cosβ,sinβ),其中λ>0,0<α<β<,且

2a+b与a-b互相垂直.

(1) 求实数λ的值;

4

(2) 若a·b=,且tanβ=2,求tanα的值.

5

规范解答 (1)由a+b与a-b互相垂直,可得(a+b)·(a-b)=a2-b2=0,所以cos2α+λ2sin2α-1=0.(2分)

又因为sin2α+cos2α=1,所以(λ2-1)sin2α=0.(4分) π

因为0<α<,所以sin2α≠0,所以λ2-1=0.

2又因为λ>0,所以λ=1.(6分)

444

(2)由(1)知a=(cosα,sinα).由a·b=,得cosαcosβ+sinαsinβ=,即cos(α-β)=.(8分)

555ππ

因为0<α<β<,所以-<α-β<0,

22

3

所以sin(α-β)=-1-cos2(α-β)=-.(10分)

5