2024年新高考数学一轮复习题型归类与强化测试专题26两角和与差的正弦余弦和正切(学生版)
展开【考纲要求】
1.经历推导两角差余弦公式的过程,知道两角差余弦公式的意义.
2.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.
3.能运用公式进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要求记忆).
【考点预测】
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
sin(α±β)=sin__αcs__β±cs__αsin__β.
cs(α∓β)=cs__αcs__β±sin__αsin__β.
tan(α±β)=eq \f(tan α±tan β,1∓tan αtan β).
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2α=2sin__αcs__α.
cs 2α=cs2α-sin2α=2cs2α-1=1-2sin2α.
tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α).
3.函数f(α)=asin α+bcs α(a,b为常数),可以化为f(α)=eq \r(a2+b2)sin(α+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(其中tan φ=\f(b,a)))或f(α)=eq \r(a2+b2)·cs(α-φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(其中tan φ=\f(a,b))).
【常用结论】
1.tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).
2.降幂公式:cs2α=eq \f(1+cs 2α,2),sin2α=eq \f(1-cs 2α,2).
3.1+sin 2α=(sin α+cs α)2,
1-sin 2α=(sin α-cs α)2,
sin α±cs α=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α±\f(π,4))).
【方法技巧】
1.两角和与差的三角函数公式可看作是诱导公式的推广,可用α,β的三角函数表示α±β的三角函数,在使用两角和与差的三角函数公式时,特别要注意角与角之间的关系,完成统一角和角与角转换的目的.
2.运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,增强从正向思维向逆向思维转化的能力.
3.常用的拆角、配角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β=(α-β)+β;β=eq \f(α+β,2)-eq \f(α-β,2)=(α+2β)-(α+β);α-β=(α-γ)+(γ-β);15°=45°-30°;eq \f(π,4)+α=eq \f(π,2)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))等.
二、【题型归类】
【题型一】和差公式的直接应用
【典例1】已知α∈(0,π),且3cs 2α-8cs α=5,则sin α=( )
A.eq \f(\r(5),3) B.eq \f(2,3) C.eq \f(1,3) D.eq \f(\r(5),9)
【典例2】已知sin α=eq \f(3,5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),tan(π-β)=eq \f(1,2),则tan(α-β)的值为( )
A.-eq \f(2,11) B.eq \f(2,11) C.eq \f(11,2) D.-eq \f(11,2)
【典例3】已知α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),sin α=eq \f(\r(5),5).
(1)求sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+α))的值;
(2)求cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6)-2α))的值.
【题型二】三角函数公式的逆用与变形应用
【典例1】在△ABC中,若tan Atan B=tan A+tan B+1,则cs C的值为( )
A.-eq \f(\r(2),2) B.eq \f(\r(2),2)
C.eq \f(1,2) D.-eq \f(1,2)
【典例2】已知sin α+cs β=1,cs α+sin β=0,则sin(α+β)=________.
【典例3】已知sin 2α=eq \f(1,3),则cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))=( )
A.-eq \f(1,3) B.eq \f(1,3)
C.-eq \f(2,3) D.eq \f(2,3)
【题型三】三角函数公式中变“角”
【典例1】(多选)若taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)))=2eq \r(3),则( )
A.tan α=eq \f(\r(3),13) B.tan α=eq \f(\r(3),7)
C.tan 2α=eq \f(23\r(3),7) D.tan 2α=eq \f(7\r(3),23)
【典例2】已知α,β都是锐角,cs(α+β)=eq \f(5,13),sin(α-β)=eq \f(3,5),则cs 2α=________.
【题型四】三角函数公式中变“名”
【典例1】求值:eq \f(1+cs 20°,2sin 20°)-sin 10°eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,tan 5°)-tan 5°)).
【典例2】求4sin 20°+tan 20°的值.
三、【培优训练】
【训练一】如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点在坐标原点,以x轴非负半轴为始边的锐角α与钝角β的终边与单位圆O分别交于A,B两点,x轴的非负半轴与单位圆O交于点M,已知S△OAM=eq \f(\r(5),5),点B的纵坐标是eq \f(\r(2),10).
(1)求cs(α-β)的值;
(2)求2α-β的值.
【训练二】已知x,y∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),sin(x+y)=2sin(x-y),则x-y的最大值为( )
A.eq \f(π,3) B.eq \f(π,6) C.eq \f(π,4) D.eq \f(π,8)
【训练三】已知α-β=eq \f(π,6),tan α-tan β=3,则cs(α+β)的值为( )
A.eq \f(1,2)+eq \f(\r(3),3) B.eq \f(1,2)-eq \f(\r(3),3)
C.eq \f(1,3)+eq \f(\r(3),2) D.eq \f(1,3)-eq \f(\r(3),2)
【训练四】已知函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,12))),x∈R.
(1)求feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)))的值;
(2)若cs θ=eq \f(4,5),θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),求feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)))的值.
【训练五】已知sin α+cs α=eq \f(3\r(5),5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))),sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(3,5),β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))).
(1)求sin 2α和tan 2α的值;
(2)求cs(α+2β)的值.
【训练六】设α,β∈[0,π],且满足sin αcs β-cs αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为________.
四、【强化测试】
【单选题】
1. 若sin θ=eq \r(5)cs(2π-θ),则tan 2θ=( )
A.-eq \f(\r(5),3) B.eq \f(\r(5),3) C.-eq \f(\r(5),2) D.eq \f(\r(5),2)
2. eq \f(cs 15°+sin 15°,cs 15°-sin 15°)的值为( )
A.eq \f(\r(3),3) B.eq \r(3)
C.-eq \f(\r(3),3) D.-eq \r(3)
3. 已知eq \f(cs θ,sin θ)=3cs(2π+θ),|θ|
C.eq \f(4\r(2),9) D.eq \f(2\r(2),9)
4. 若α,β都是锐角,且cs α=eq \f(\r(5),5),sin(α+β)=eq \f(3,5),则cs β=( )
A.eq \f(2\r(5),25) B.eq \f(2\r(5),5)
C.eq \f(2\r(5),25)或eq \f(2\r(5),5) D.eq \f(\r(5),5)或eq \f(\r(5),25)
5. 已知cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=eq \f(4,5),则sin 2α=( )
A.eq \f(1,5) B.-eq \f(1,5)
C.eq \f(7,25) D.-eq \f(7,25)
6. 已知cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=eq \f(1,4),则cs x+cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))=( )
A.eq \f(\r(3),4) B.-eq \f(\r(3),4)
C.eq \f(1,4) D.±eq \f(\r(3),4)
7. 已知sin(α+β)=eq \f(1,2),sin(α-β)=eq \f(1,3),则lgeq \r(5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(tan α,tan β)))eq \s\up12(2)等于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
8. 已知α为第二象限角,且tan α+tan eq \f(π,12)=2tan αtan eq \f(π,12)-2,则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(5π,6)))等于( )
A.-eq \f(\r(10),10) B.eq \f(\r(10),10)
C.-eq \f(3\r(10),10) D.eq \f(3\r(10),10)
【多选题】
9. 下面各式中,正确的是( )
A.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+\f(π,3)))=sin eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(3),2)cs eq \f(π,4)
B.cs eq \f(5π,12)=eq \f(\r(2),2)sin eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)
C.cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)))=cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(6),4)
D.cs eq \f(π,12)=cs eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4)
10. 下列四个选项中,化简正确的是( )
A.cs(-15°)=eq \f(\r(6)-\r(2),4)
B.cs 15°cs 105°+sin 15°sin 105°=cs(15°-105°)=0
C.cs(α-35°)cs(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)=cs[(α-35°)-(25°+α)]=cs(-60°)=cs 60°=eq \f(1,2)
D.sin 14°cs 16°+sin 76°cs 74°=eq \f(1,2)
11. 已知函数f(x)=eq \f(sin 4x+\r(3)cs 4x,sin 2x-\r(3)cs 2x),则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为π
B.f(x)的最大值为2
C.f(x)的值域为(-2,2)
D.f(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),0))对称
12. 下列结论正确的是( )
A.sin(α-β)sin(β-γ)-cs(α-β)cs(γ-β)=-cs(α-γ)
B.3eq \r(15)sin x+3eq \r(5)cs x=3eq \r(5)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))
C.f(x)=sin eq \f(x,2)+cs eq \f(x,2)的最大值为2
D.tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°=1
【填空题】
13. sin(α+β)cs(γ-β)-cs(β+α)sin(β-γ)=________.
14. 已知sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+α))=eq \f(1,2),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),0)),则cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,3)))的值为________.
15. tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=________.
16. 已知sin 10°+mcs 10°=2cs 140°,则m=________.
【解答题】
17. 已知α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),tan α=eq \f(1,2),求tan 2α和sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))的值.
18. 已知α,β均为锐角,且sin α=eq \f(3,5),tan(α-β)=-eq \f(1,3).
(1)求sin(α-β)的值;
(2)求cs β的值.
19. 已知tan α=2.
(1)求taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))的值;
(2)求eq \f(sin 2α,sin2α+sin αcs α-cs 2α-1)的值.
20. 已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))).
(1)求sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+π))的值;
(2)若角β满足sin(α+β)=eq \f(5,13),求cs β的值.
21. 已知A,B均为钝角,且sin A=eq \f(\r(5),5),sin B=eq \f(\r(10),10),求A+B的值.
22. 已知α,β均为锐角,且sin α=eq \f(3,5),tan(α-β)=-eq \f(1,3).
(1)求sin(α-β)的值;
(2)求cs β的值.
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