
5.5.2 简单的三角恒等变换(1) 1. 能用二倍角公式推导出半角公式,能用两角和与差的三角函数公式推导出积化和差、和差化积公式.体会其中的三角恒等变换的基本思想方法,以及进行简单的应用. 2. 了解三角恒等变换的特点、变换技巧,掌握三角恒等变换的基本思想方法,能利用三角恒等变换对三角函数式化简、求值以及三角恒等式的证明和一些简单的应用. 活动一 半角公式的推导及理解 我们知道变换是数学的重要工具,也是数学学习的主要对象之一,三角函数主要有以下几个基本的恒等变换:代数变换、公式的逆向变换和多向变换以及引入辅助角的变换.前面已经利用诱导公式进行了简单的恒等变换,本节将综合运用和(差)角公式、倍角公式进行更加丰富的三角恒等变换. 思考1 α与有什么关系? 例1 用cos α表示sin2,cos2,tan2. 思考2 sin2=,cos2=,tan2=这三个式子有什么共同特点? 求证:tan ==. 1. 例1的结果还可以表示为:sin =± ,cos =± , tan =± ,并称之为半角公式,符号由角所在象限决定. 2. 降倍升幂公式和降幂升倍公式被广泛用于三角函数式的化简、求值、证明. 3. 代数式变换往往着眼于式子结构形式的变换,三角恒等变换常常首先寻找式子所包含的各个角之间的联系,并以此为依据选择可以联系他们的适当公式,这是三角恒等变换的重要特点. 活动二 积化和差与和差化积公式的推导及理解 例2 求证: (1) sin αcos β=[sin (α+β)+sin (α-β)]; (2) sin θ+sin φ=2sin cos . 求证: (1) cos αsin β=[sin (α+β)-sin (α-β)]; (2) sin θ-sin φ=2 cos sin . 本例的证明过程中用到了换元的思想,如将α+β看作θ,α-β看作φ,从而将包含 α,β的三角函数式变换成θ,φ的三角函数式.另外,将sin αcos β看作x,cos αsin β看作y,将等式看作x,y的方程,通过解方程求得x,这就是方程思想的体现. 活动三 三角函数式的化简求值 例3 (1) 已知α∈,化简:+= ; (2) -= . 若α∈,且cos α=,则= . 化简问题中的“三变”: (1) 变角:三角变换时通常先寻找式子中各角之间的联系,通过拆、凑等手段消除角之间的差异,合理选择联系它们的公式. (2) 变名:观察三角函数种类的差异,尽量统一函数的名称,如统一为弦或统一为切. (3) 变式:观察式子的结构形式的差异,选择适当的变形途径,如升幂、降幂、配方、开方等. 活动四 证明三角恒等式 例4 求证:=1-. 求证:=sin 2α. 三角恒等式证明的思路:通过观察分析等式两端的结构,从两端角的差异、三角函数名称及结构的差异入手,寻求证明途径,左右归一;或消除等式两端的差异,达到形式上的统一. 1. (2024南京期中)若cos α=-,α∈(0,π),则cos 的值为( ) A. B. - C. ± D. 2. (2024武威十八中期中)sin 20°+sin 40°-sin 80°的值为( ) A. 0 B. C. D. 1 3. (多选)(2025长春期末)下列各式中,值为的是( ) A. 2sin 75°cos 75° B. 1-2sin 2 C. sin 45°cos 15°-cos 45°sin 15° D. tan 20°+tan 25°+tan 20°tan 25° 4. (2025湖北部分学校一模)若α∈,且cos 2α=cos ,则α= . 5. 求证:=. 5.5.2 简单的三角恒等变换(2) 1. 通过三角恒等变形将形如y=a sin x+b cos x的函数转化为y=A sin (x+φ)的函数. 2. 灵活利用公式,通过三角恒等变形,解决函数的最值、周期、单调性等问题. 3. 通过对变换对象目标进行对比、分析,形成对解题过程中如何选择公式,如何根据问题的条件进行公式变形,以及变换过程中体现的换元、逆向使用公式等数学思想方法的认识,从而加深理解变换思想,提高推理能力. 活动一 辅助角公式的推导及理解 思考1 三 ... ...
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