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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(教师版)
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这是一份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(教师版),共16页。试卷主要包含了【知识梳理】,【题型归类】,【培优训练】,【强化测试】等内容,欢迎下载使用。
【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)
【解析】因为3cs 2α-8cs α=5,所以3(2cs2α-1)-8cs α=5,所以6cs2α-8cs α-8=0,所以3cs2α-4cs α-4=0,解得cs α=2(舍去)或cs α=-eq \f(2,3),因为α∈(0,π),所以sin α=eq \r(1-cs2α)=eq \f(\r(5),3).
故选A.
【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)
【解析】因为sin α=eq \f(3,5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),
所以cs α=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(4,5),
所以tan α=eq \f(sin α,cs α)=-eq \f(3,4).
因为tan(π-β)=eq \f(1,2)=-tan β,
所以tan β=-eq \f(1,2),
则tan(α-β)=eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β)=-eq \f(2,11).
故选A.
【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.
【解析】(1)因为α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),sin α=eq \f(\r(5),5),
所以cs α=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(2\r(5),5),
故sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+α))=sin eq \f(π,4)cs α+cs eq \f(π,4)sin α
=eq \f(\r(2),2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(5),5)))+eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(5),5)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)知sin 2α=2sin αcs α=2×eq \f(\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(5),5)))=-eq \f(4,5),cs 2α=1-2sin2α=1-2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5)))eq \s\up12(2)=eq \f(3,5),所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6)-2α))=cs eq \f(5π,6)cs 2α+sin eq \f(5π,6)sin 2α=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),2)))×eq \f(3,5)+eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,5)))=-eq \f(4+3\r(3),10).
【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)
【解析】由tan Atan B=tan A+tan B+1,可得eq \f(tan A+tan B,1-tan Atan B)=-1,
即tan(A+B)=-1,又(A+B)∈(0,π),
所以A+B=eq \f(3π,4),则C=eq \f(π,4),cs C=eq \f(\r(2),2).
故选B.
【典例2】已知sin α+cs β=1,cs α+sin β=0,则sin(α+β)=________.
【解析】因为sin α+cs β=1,cs α+sin β=0,
所以sin2α+cs2β+2sin αcs β=1 ①,
cs2α+sin2β+2cs αsin β=0 ②,
①②两式相加可得sin2α+cs2α+sin2β+cs2β+2(sin αcs β+cs αsin β)=1,
所以sin(α+β)=-eq \f(1,2).
【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)
【解析】cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))=eq \f(1+cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,2))),2)=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)sin 2α=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)×eq \f(1,3)=eq \f(2,3).
故选D.
【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)
【解析】tan α=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)-\f(π,3)))=
eq \f(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)))-tan \f(π,3),1+tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)))tan \f(π,3))=eq \f(2\r(3)-\r(3),1+2\r(3)×\r(3))=eq \f(\r(3),7),tan 2α=eq \f(\f(2\r(3),7),1-\f(3,49))=eq \f(7\r(3),23).
故选BD.
【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=________.
【解析】因为α,β都是锐角,所以0<α+β<π,-eq \f(π,2)<α-β又因为cs(α+β)=eq \f(5,13),sin(α-β)=eq \f(3,5),
所以sin(α+β)=eq \f(12,13),cs(α-β)=eq \f(4,5),
则cs 2α=cs[(α+β)+(α-β)]=cs(α+β)cs(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)=eq \f(5,13)×eq \f(4,5)-eq \f(12,13)×eq \f(3,5)=-eq \f(16,65).
【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°)).
【解析】原式=eq \f(2cs210°,2×2sin 10°cs 10°)-sin 10°eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(cs 5°,sin 5°)-\f(sin 5°,cs 5°)))
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-sin 10°·eq \f(cs25°-sin25°,sin 5°cs 5°)
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-sin 10°·eq \f(cs 10°,\f(1,2)sin 10°)
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-2cs 10°=eq \f(cs 10°-2sin 20°,2sin 10°)
=eq \f(cs 10°-2sin(30°-10°),2sin 10°)
=eq \f(cs 10°-2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)cs 10°-\f(\r(3),2)sin 10°)),2sin 10°)=eq \f(\r(3)sin 10°,2sin 10°)=eq \f(\r(3),2).
【典例2】求4sin 20°+tan 20°的值.
【解析】原式=4sin 20°+eq \f(sin 20°,cs 20°)
=eq \f(2sin 40°+sin 20°,cs 20°)=eq \f(2sin (60°-20°)+sin 20°,cs 20°)
=eq \f(\r(3)cs 20°-sin 20°+sin 20°,cs 20°)=eq \r(3).
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.
【解析】(1)由题意知,|OA|=|OM|=1,
因为S△OAM=eq \f(1,2)|OA|·|OM|sin α=eq \f(\r(5),5),
所以sin α=eq \f(2\r(5),5),又α为锐角,
所以cs α=eq \f(\r(5),5).
因为点B是钝角β的终边与单位圆O的交点,且点B的纵坐标是eq \f(\r(2),10),
所以sin β=eq \f(\r(2),10),cs β=-eq \f(7\r(2),10),
所以cs(α-β)=cs αcs β+sin αsin β=eq \f(\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7\r(2),10)))+eq \f(2\r(5),5)×eq \f(\r(2),10)=-eq \f(\r(10),10).
(2)因为sin α=eq \f(2\r(5),5),cs α=eq \f(\r(5),5),cs(α-β)=-eq \f(\r(10),10),sin(α-β)=sin αcs β-cs αsin β=eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7\r(2),10)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(2),10)=-eq \f(3\r(10),10),
所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcs(α-β)+cs αsin(α-β)=-eq \f(\r(2),2),
因为α为锐角,sin α=eq \f(2\r(5),5)>eq \f(\r(2),2),
所以α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))),所以2α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),
又β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),所以2α-β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))),
所以2α-β=-eq \f(π,4).
【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)
【解析】由sin(x+y)=2sin(x-y)得
sin xcs y+cs xsin y
=2sin xcs y-2cs xsin y,
则tan x=3tan y,
所以tan(x-y)=eq \f(tan x-tan y,1+tan xtan y)
=eq \f(2tan y,1+3tan2y)=eq \f(2,\f(1,tan y)+3tan y)≤eq \f(\r(3),3),
当且仅当tan y=eq \f(\r(3),3)时等号成立,
由于f(x)=tan x在x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上单调递增,
又x,y∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
则x-y的最大值为eq \f(π,6).
【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)
【解析】由tan α-tan β=3,得eq \f(sin α,cs α)-eq \f(sin β,cs β)=3,
即eq \f(sin αcs β-cs αsin β,cs αcs β)=3.
∴sin(α-β)=3cs αcs β.
又知α-β=eq \f(π,6),∴cs αcs β=eq \f(1,6).
而cs(α-β)=cs αcs β+sin αsin β=eq \f(\r(3),2),
∴sin αsin β=eq \f(\r(3),2)-eq \f(1,6).
∴cs(α+β)=cs αcs β-sin αsin β=eq \f(1,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)-\f(1,6)))=eq \f(1,3)-eq \f(\r(3),2).
故选D.
【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.
【解析】(1)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)+\f(π,12)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=-eq \f(1,2).
(2)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)+\f(π,12)))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2)(sin 2θ-cs 2θ).
因为cs θ=eq \f(4,5),θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以sin θ=eq \f(3,5),
所以sin 2θ=2sin θcs θ=eq \f(24,25),
cs 2θ=cs2θ-sin2θ=eq \f(7,25),
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)))=eq \f(\r(2),2)(sin 2θ-cs 2θ)
=eq \f(\r(2),2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24,25)-\f(7,25)))=eq \f(17\r(2),50).
【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.
【解析】(1)由题意得(sin α+cs α)2=eq \f(9,5),
即1+sin 2α=eq \f(9,5),所以sin 2α=eq \f(4,5).
又2α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以cs 2α= eq \r(1-sin22α)=eq \f(3,5),
所以tan 2α=eq \f(sin 2α,cs 2α)=eq \f(4,3).
(2)因为β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))),所以β-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))),
又sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(3,5),所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(4,5),
于是sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))·cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(24,25).
又sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=-cs 2β,
所以cs 2β=-eq \f(24,25),
又2β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),所以sin 2β=eq \f(7,25),
又cs2α=eq \f(1+cs 2α,2)=eq \f(4,5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))),
所以cs α=eq \f(2\r(5),5),sin α=eq \f(\r(5),5).
所以cs(α+2β)=cs αcs 2β-sin αsin 2β
=eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(24,25)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(7,25)
=-eq \f(11\r(5),25).
【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________.
【解析】由sin αcs β-cs αsin β=1,得sin(α-β)=1,
又α,β∈[0,π],所以α-β=eq \f(π,2),
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0≤α≤π,,0≤β=α-\f(π,2)≤π,))即eq \f(π,2)≤α≤π,
所以sin(2α-β)+sin(α-2β)
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-α+\f(π,2)))+sin(α-2α+π)
=cs α+sin α=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4))).
因为eq \f(π,2)≤α≤π,所以eq \f(3π,4)≤α+eq \f(π,4)≤eq \f(5π,4),
所以-1≤eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))≤1,即取值范围为[-1,1].
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)
【解析】因为sin θ=eq \r(5)cs(2π-θ)=eq \r(5)cs θ,所以tan θ=eq \r(5),所以tan 2θ=eq \f(2tan θ,1-tan2θ)=eq \f(2\r(5),1-(\r(5))2)=-eq \f(\r(5),2).
故选C.
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)
【解析】原式=eq \f(1+tan 15°,1-tan 15°)
=eq \f(tan 45°+tan 15°,1-tan 45°tan 15°)=tan(45°+15°)=eq \r(3).
故选B.
3. 已知eq \f(cs θ,sin θ)=3cs(2π+θ),|θ|A.eq \f(8\r(2),9) B.eq \f(2\r(2),3)
C.eq \f(4\r(2),9) D.eq \f(2\r(2),9)
【解析】因为eq \f(cs θ,sin θ)=3cs(2π+θ),所以eq \f(cs θ,sin θ)=3cs θ.
又|θ|所以sin 2θ=2sin θcs θ=2×eq \f(1,3)×eq \f(2\r(2),3)=eq \f(4\r(2),9),
故选C.
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)
【解析】因为α,β都是锐角,且cs α=eq \f(\r(5),5)所以eq \f(π,3)<α又sin(α+β)=eq \f(3,5)所以eq \f(2π,3)<α+β<π,所以cs(α+β)=-eq \r(1-sin2(α+β))=-eq \f(4,5).
cs β=cs(α+β-α)=cs(α+β)cs α+sin(α+β)sin α=eq \f(2\r(5),25).
故选A.
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)
【解析】法一:因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=eq \f(4,5),所以sin 2α=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))))=cs 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=2cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))-1=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)))eq \s\up12(2)-1=eq \f(7,25).故选C.
法二:因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=eq \f(4,5),所以eq \f(\r(2),2)(cs α+sin α)=eq \f(4,5),所以cs α+sin α=eq \f(4\r(2),5),平方得1+sin 2α=eq \f(32,25),得sin 2α=eq \f(7,25).
故选C.
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)
【解析】因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=eq \f(1,4),
所以cs x+cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))=cs x+eq \f(1,2)cs x+eq \f(\r(3),2)sin x=
eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)cs x+\f(1,2)sin x))=eq \r(3)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=eq \r(3)×eq \f(1,4)=eq \f(\r(3),4).
故选A.
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
【解析】因为sin(α+β)=eq \f(1,2),sin(α-β)=eq \f(1,3),所以sin αcs β+cs αsin β=eq \f(1,2),sin αcs β-cs αsin β=eq \f(1,3),所以sin αcs β=eq \f(5,12),cs αsin β=eq \f(1,12),所以eq \f(tan α,tan β)=5,所以lgeq \r(5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(tan α,tan β)))eq \s\up12(2)=lgeq \r(5)52=4.
故选C.
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)
【解析】tan α+tan eq \f(π,12)=2tan αtan eq \f(π,12)-2⇒eq \f(tan α+tan \f(π,12),1-tan αtan \f(π,12))=-2⇒taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=-2,因为α为第二象限角,所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=eq \f(2\r(5),5),cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=-eq \f(\r(5),5),则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(5π,6)))=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,6)))=-sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))-\f(π,4)))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))sin eq \f(π,4)-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))cs eq \f(π,4)=-eq \f(3\r(10),10).
故选C.
【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)
【解析】∵sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+\f(π,3)))=sin eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+cs eq \f(π,4)sin eq \f(π,3)
=sin eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(3),2)cs eq \f(π,4),∴A正确;
∵cs eq \f(5π,12)=-cs eq \f(7π,12)=-cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+\f(π,4)))
=eq \f(\r(2),2)sin eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3),∴B正确;
∵cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-\f(π,3)))=cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(6),4),∴C正确;
∵cs eq \f(π,12)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-\f(π,4)))≠cs eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4),∴D不正确.
故选ABC.
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)
【解析】对于A 方法一 原式=cs(30°-45°)=cs 30°·cs 45°+sin 30°sin 45°=eq \f(\r(3),2)×eq \f(\r(2),2)+eq \f(1,2)×eq \f(\r(2),2)=eq \f(\r(6)+\r(2),4),A错误.
方法二 原式=cs 15°=cs(45°-30°)=cs 45°cs 30°+sin 45°sin 30°=eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(3),2)+eq \f(\r(2),2)×eq \f(1,2)=eq \f(\r(6)+\r(2),4).
对于B,原式=cs(15°-105°)=cs(-90°)=cs 90°=0,B正确.
对于C,原式=cs[(α-35°)-(25°+α)]=cs(-60°)=cs 60°=eq \f(1,2),C正确.
对于D,原式=cs 76°cs 16°+sin 76°sin 16°=cs(76°-16°)=cs 60°=eq \f(1,2),D正确.
故选BCD.
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
【解析】∵f(x)=eq \f(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(π,3))),-2cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))))=-2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),
其中cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))≠0,
∴eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))))≠1,
∴f(x)的值域为(-2,2);由T=eq \f(2π,2)=π,得f(x)的最小正周期为π;令2x+eq \f(π,6)=kπ(k∈Z),解得x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,12)(k∈Z),即f(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),0))对称.
故选ACD.
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
【解析】对于A,左边=-[cs(α-β)cs(β-γ)-sin(α-β)·sin(β-γ)]
=-cs[(α-β)+(β-γ)]=-cs(α-γ),
故A正确;
对于B,
3eq \r(15)sin x+3eq \r(5)cs x=6eq \r(5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)sin x+\f(1,2)cs x))
=6eq \r(5)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))),故B错误;
对于C,f(x)=sin eq \f(x,2)+cs eq \f(x,2)=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4))),
所以f(x)的最大值为eq \r(2),故C错误;
对于D,tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°
=tan(12°+33°)·(1-tan 12°tan 33°)+tan 12°tan 33°=1,故D正确.
故选AD.
【填空题】
13. sin(α+β)cs(γ-β)-cs(β+α)sin(β-γ)=________.
【解析】sin(α+β)cs(γ-β)-cs(β+α)sin(β-γ)
=sin(α+β)cs(β-γ)-cs(α+β)sin(β-γ)
=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+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________.
【解析】由已知得cs α=eq \f(1,2),sin α=-eq \f(\r(3),2),
所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,3)))=eq \f(1,2)cs α+eq \f(\r(3),2)sin α=-eq \f(1,2).
15. tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=________.
【解析】∵tan 25°-tan 70°
=tan(25°-70°)(1+tan 25°tan 70°)
=tan(-45°)(1+tan 25°tan 70°)
=-1-tan 25°tan 70°
∴tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=-1.
16. 已知sin 10°+mcs 10°=2cs 140°,则m=________.
【解析】由题意可得m=eq \f(2cs 140°-sin 10°,cs 10°)=eq \f(-2cs 40°-sin 10°,cs 10°)
=eq \f(-2cs(30°+10°)-sin 10°,cs 10°)=eq \f(-\r(3)cs 10°,cs 10°)=-eq \r(3).
【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.
【解析】因为tan α=eq \f(1,2),
所以tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)=eq \f(2×\f(1,2),1-\f(1,4))=eq \f(4,3).
且eq \f(sin α,cs α)=eq \f(1,2),即cs α=2sin α.
又sin2α+cs2α=1,所以5sin2α=1.
又α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以sin α=eq \f(\r(5),5),cs α=eq \f(2\r(5),5).
所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))=sin αcs eq \f(π,4)-cs αsin eq \f(π,4)
=eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(2),2)-eq \f(2\r(5),5)×eq \f(\r(2),2)=-eq \f(\r(10),10).
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.
【解析】(1)因为α,β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以-eq \f(π,2)<α-β又因为tan(α-β)=-eq \f(1,3)<0,
所以-eq \f(π,2)<α-β<0,
即sin(α-β)=-eq \f(1,3)cs(α-β),
又sin2 (α-β)+cs2(α-β)=1,
解得cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10),sin(α-β)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)可得,cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10),
因为α为锐角,且sin α=eq \f(3,5),所以cs α=eq \f(4,5).
所以cs β=cs[α-(α-β)]=cs αcs(α-β)+sin α·sin(α-β)=eq \f(4,5)×eq \f(3\r(10),10)+eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(10),10)))=eq \f(9\r(10),50).
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.
【解析】(1)taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))=eq \f(tan α+tan \f(π,4),1-tan αtan \f(π,4))=eq \f(2+1,1-2×1)=-3.
(2)eq \f(sin 2α,sin2α+sin αcs α-cs 2α-1)=
eq \f(2sin αcs α,sin2α+sin αcs α-2cs2α)=eq \f(2tan α,tan2α+tan α-2)=eq \f(2×2,4+2-2)=1.
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.
【解析】(1)由角α的终边过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))),得sin α=-eq \f(4,5),所以sin(α+π)=-sin α=eq \f(4,5).
(2)由角α的终边过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))),得cs α=-eq \f(3,5),
由sin(α+β)=eq \f(5,13),得cs(α+β)=±eq \f(12,13).
由β=(α+β)-α得
cs β=cs(α+β)cs α+sin(α+β)sin α,
所以cs β=-eq \f(56,65)或cs β=eq \f(16,65).
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.
【解析】因为A,B均为钝角,且sin A=eq \f(\r(5),5),sin B=eq \f(\r(10),10),
所以cs A=-eq \r(1-sin2A)=-eq \f(2\r(5),5),
cs B=-eq \r(1-sin2B)=-eq \f(3\r(10),10),
所以cs(A+B)=cs Acs B-sin Asin B=-eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3\r(10),10)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(10),10)=eq \f(\r(2),2).又因为eq \f(π,2)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.
【解析】(1)∵α,β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),∴-eq \f(π,2)<α-β<eq \f(π,2).
又∵tan(α-β)=-eq \f(1,3)<0,
∴-eq \f(π,2)<α-β<0.
∴sin(α-β)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)可得,cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10).
∵α为锐角,且sin α=eq \f(3,5),∴cs α=eq \f(4,5).
∴cs β=cs [α-(α-β)]
=cs αcs(α-β)+sin αsin(α-β)
=eq \f(4,5)×eq \f(3\r(10),10)+eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(10),10)))=eq \f(9\r(10),50).
【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)
【解析】因为3cs 2α-8cs α=5,所以3(2cs2α-1)-8cs α=5,所以6cs2α-8cs α-8=0,所以3cs2α-4cs α-4=0,解得cs α=2(舍去)或cs α=-eq \f(2,3),因为α∈(0,π),所以sin α=eq \r(1-cs2α)=eq \f(\r(5),3).
故选A.
【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)
【解析】因为sin α=eq \f(3,5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),
所以cs α=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(4,5),
所以tan α=eq \f(sin α,cs α)=-eq \f(3,4).
因为tan(π-β)=eq \f(1,2)=-tan β,
所以tan β=-eq \f(1,2),
则tan(α-β)=eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β)=-eq \f(2,11).
故选A.
【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.
【解析】(1)因为α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),sin α=eq \f(\r(5),5),
所以cs α=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(2\r(5),5),
故sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+α))=sin eq \f(π,4)cs α+cs eq \f(π,4)sin α
=eq \f(\r(2),2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(5),5)))+eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(5),5)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)知sin 2α=2sin αcs α=2×eq \f(\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(5),5)))=-eq \f(4,5),cs 2α=1-2sin2α=1-2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5)))eq \s\up12(2)=eq \f(3,5),所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6)-2α))=cs eq \f(5π,6)cs 2α+sin eq \f(5π,6)sin 2α=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),2)))×eq \f(3,5)+eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,5)))=-eq \f(4+3\r(3),10).
【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)
【解析】由tan Atan B=tan A+tan B+1,可得eq \f(tan A+tan B,1-tan Atan B)=-1,
即tan(A+B)=-1,又(A+B)∈(0,π),
所以A+B=eq \f(3π,4),则C=eq \f(π,4),cs C=eq \f(\r(2),2).
故选B.
【典例2】已知sin α+cs β=1,cs α+sin β=0,则sin(α+β)=________.
【解析】因为sin α+cs β=1,cs α+sin β=0,
所以sin2α+cs2β+2sin αcs β=1 ①,
cs2α+sin2β+2cs αsin β=0 ②,
①②两式相加可得sin2α+cs2α+sin2β+cs2β+2(sin αcs β+cs αsin β)=1,
所以sin(α+β)=-eq \f(1,2).
【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)
【解析】cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))=eq \f(1+cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,2))),2)=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)sin 2α=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)×eq \f(1,3)=eq \f(2,3).
故选D.
【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)
【解析】tan α=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)-\f(π,3)))=
eq \f(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)))-tan \f(π,3),1+tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3)))tan \f(π,3))=eq \f(2\r(3)-\r(3),1+2\r(3)×\r(3))=eq \f(\r(3),7),tan 2α=eq \f(\f(2\r(3),7),1-\f(3,49))=eq \f(7\r(3),23).
故选BD.
【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=________.
【解析】因为α,β都是锐角,所以0<α+β<π,-eq \f(π,2)<α-β
所以sin(α+β)=eq \f(12,13),cs(α-β)=eq \f(4,5),
则cs 2α=cs[(α+β)+(α-β)]=cs(α+β)cs(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)=eq \f(5,13)×eq \f(4,5)-eq \f(12,13)×eq \f(3,5)=-eq \f(16,65).
【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°)).
【解析】原式=eq \f(2cs210°,2×2sin 10°cs 10°)-sin 10°eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(cs 5°,sin 5°)-\f(sin 5°,cs 5°)))
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-sin 10°·eq \f(cs25°-sin25°,sin 5°cs 5°)
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-sin 10°·eq \f(cs 10°,\f(1,2)sin 10°)
=eq \f(cs 10°,2sin 10°)-2cs 10°=eq \f(cs 10°-2sin 20°,2sin 10°)
=eq \f(cs 10°-2sin(30°-10°),2sin 10°)
=eq \f(cs 10°-2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)cs 10°-\f(\r(3),2)sin 10°)),2sin 10°)=eq \f(\r(3)sin 10°,2sin 10°)=eq \f(\r(3),2).
【典例2】求4sin 20°+tan 20°的值.
【解析】原式=4sin 20°+eq \f(sin 20°,cs 20°)
=eq \f(2sin 40°+sin 20°,cs 20°)=eq \f(2sin (60°-20°)+sin 20°,cs 20°)
=eq \f(\r(3)cs 20°-sin 20°+sin 20°,cs 20°)=eq \r(3).
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.
【解析】(1)由题意知,|OA|=|OM|=1,
因为S△OAM=eq \f(1,2)|OA|·|OM|sin α=eq \f(\r(5),5),
所以sin α=eq \f(2\r(5),5),又α为锐角,
所以cs α=eq \f(\r(5),5).
因为点B是钝角β的终边与单位圆O的交点,且点B的纵坐标是eq \f(\r(2),10),
所以sin β=eq \f(\r(2),10),cs β=-eq \f(7\r(2),10),
所以cs(α-β)=cs αcs β+sin αsin β=eq \f(\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7\r(2),10)))+eq \f(2\r(5),5)×eq \f(\r(2),10)=-eq \f(\r(10),10).
(2)因为sin α=eq \f(2\r(5),5),cs α=eq \f(\r(5),5),cs(α-β)=-eq \f(\r(10),10),sin(α-β)=sin αcs β-cs αsin β=eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7\r(2),10)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(2),10)=-eq \f(3\r(10),10),
所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcs(α-β)+cs αsin(α-β)=-eq \f(\r(2),2),
因为α为锐角,sin α=eq \f(2\r(5),5)>eq \f(\r(2),2),
所以α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))),所以2α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),
又β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),所以2α-β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))),
所以2α-β=-eq \f(π,4).
【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)
【解析】由sin(x+y)=2sin(x-y)得
sin xcs y+cs xsin y
=2sin xcs y-2cs xsin y,
则tan x=3tan y,
所以tan(x-y)=eq \f(tan x-tan y,1+tan xtan y)
=eq \f(2tan y,1+3tan2y)=eq \f(2,\f(1,tan y)+3tan y)≤eq \f(\r(3),3),
当且仅当tan y=eq \f(\r(3),3)时等号成立,
由于f(x)=tan x在x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上单调递增,
又x,y∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
则x-y的最大值为eq \f(π,6).
【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)
【解析】由tan α-tan β=3,得eq \f(sin α,cs α)-eq \f(sin β,cs β)=3,
即eq \f(sin αcs β-cs αsin β,cs αcs β)=3.
∴sin(α-β)=3cs αcs β.
又知α-β=eq \f(π,6),∴cs αcs β=eq \f(1,6).
而cs(α-β)=cs αcs β+sin αsin β=eq \f(\r(3),2),
∴sin αsin β=eq \f(\r(3),2)-eq \f(1,6).
∴cs(α+β)=cs αcs β-sin αsin β=eq \f(1,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)-\f(1,6)))=eq \f(1,3)-eq \f(\r(3),2).
故选D.
【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.
【解析】(1)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)+\f(π,12)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=-eq \f(1,2).
(2)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)+\f(π,12)))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2)(sin 2θ-cs 2θ).
因为cs θ=eq \f(4,5),θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以sin θ=eq \f(3,5),
所以sin 2θ=2sin θcs θ=eq \f(24,25),
cs 2θ=cs2θ-sin2θ=eq \f(7,25),
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,3)))=eq \f(\r(2),2)(sin 2θ-cs 2θ)
=eq \f(\r(2),2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(24,25)-\f(7,25)))=eq \f(17\r(2),50).
【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.
【解析】(1)由题意得(sin α+cs α)2=eq \f(9,5),
即1+sin 2α=eq \f(9,5),所以sin 2α=eq \f(4,5).
又2α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以cs 2α= eq \r(1-sin22α)=eq \f(3,5),
所以tan 2α=eq \f(sin 2α,cs 2α)=eq \f(4,3).
(2)因为β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2))),所以β-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))),
又sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(3,5),所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(4,5),
于是sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))·cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=eq \f(24,25).
又sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(β-\f(π,4)))=-cs 2β,
所以cs 2β=-eq \f(24,25),
又2β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)),所以sin 2β=eq \f(7,25),
又cs2α=eq \f(1+cs 2α,2)=eq \f(4,5),α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))),
所以cs α=eq \f(2\r(5),5),sin α=eq \f(\r(5),5).
所以cs(α+2β)=cs αcs 2β-sin αsin 2β
=eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(24,25)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(7,25)
=-eq \f(11\r(5),25).
【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________.
【解析】由sin αcs β-cs αsin β=1,得sin(α-β)=1,
又α,β∈[0,π],所以α-β=eq \f(π,2),
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0≤α≤π,,0≤β=α-\f(π,2)≤π,))即eq \f(π,2)≤α≤π,
所以sin(2α-β)+sin(α-2β)
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-α+\f(π,2)))+sin(α-2α+π)
=cs α+sin α=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4))).
因为eq \f(π,2)≤α≤π,所以eq \f(3π,4)≤α+eq \f(π,4)≤eq \f(5π,4),
所以-1≤eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))≤1,即取值范围为[-1,1].
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)
【解析】因为sin θ=eq \r(5)cs(2π-θ)=eq \r(5)cs θ,所以tan θ=eq \r(5),所以tan 2θ=eq \f(2tan θ,1-tan2θ)=eq \f(2\r(5),1-(\r(5))2)=-eq \f(\r(5),2).
故选C.
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)
【解析】原式=eq \f(1+tan 15°,1-tan 15°)
=eq \f(tan 45°+tan 15°,1-tan 45°tan 15°)=tan(45°+15°)=eq \r(3).
故选B.
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)
【解析】因为eq \f(cs θ,sin θ)=3cs(2π+θ),所以eq \f(cs θ,sin θ)=3cs θ.
又|θ|
故选C.
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)
【解析】因为α,β都是锐角,且cs α=eq \f(\r(5),5)
cs β=cs(α+β-α)=cs(α+β)cs α+sin(α+β)sin α=eq \f(2\r(5),25).
故选A.
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)
【解析】法一:因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=eq \f(4,5),所以sin 2α=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))))=cs 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=2cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))-1=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,5)))eq \s\up12(2)-1=eq \f(7,25).故选C.
法二:因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-α))=eq \f(4,5),所以eq \f(\r(2),2)(cs α+sin α)=eq \f(4,5),所以cs α+sin α=eq \f(4\r(2),5),平方得1+sin 2α=eq \f(32,25),得sin 2α=eq \f(7,25).
故选C.
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)
【解析】因为cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=eq \f(1,4),
所以cs x+cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))=cs x+eq \f(1,2)cs x+eq \f(\r(3),2)sin x=
eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)cs x+\f(1,2)sin x))=eq \r(3)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))=eq \r(3)×eq \f(1,4)=eq \f(\r(3),4).
故选A.
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
【解析】因为sin(α+β)=eq \f(1,2),sin(α-β)=eq \f(1,3),所以sin αcs β+cs αsin β=eq \f(1,2),sin αcs β-cs αsin β=eq \f(1,3),所以sin αcs β=eq \f(5,12),cs αsin β=eq \f(1,12),所以eq \f(tan α,tan β)=5,所以lgeq \r(5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(tan α,tan β)))eq \s\up12(2)=lgeq \r(5)52=4.
故选C.
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)
【解析】tan α+tan eq \f(π,12)=2tan αtan eq \f(π,12)-2⇒eq \f(tan α+tan \f(π,12),1-tan αtan \f(π,12))=-2⇒taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=-2,因为α为第二象限角,所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=eq \f(2\r(5),5),cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))=-eq \f(\r(5),5),则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(5π,6)))=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,6)))=-sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))-\f(π,4)))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))sin eq \f(π,4)-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,12)))cs eq \f(π,4)=-eq \f(3\r(10),10).
故选C.
【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)
【解析】∵sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+\f(π,3)))=sin eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+cs eq \f(π,4)sin eq \f(π,3)
=sin eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(3),2)cs eq \f(π,4),∴A正确;
∵cs eq \f(5π,12)=-cs eq \f(7π,12)=-cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+\f(π,4)))
=eq \f(\r(2),2)sin eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3),∴B正确;
∵cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-\f(π,3)))=cs eq \f(π,4)cs eq \f(π,3)+eq \f(\r(6),4),∴C正确;
∵cs eq \f(π,12)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-\f(π,4)))≠cs eq \f(π,3)-cs eq \f(π,4),∴D不正确.
故选ABC.
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)
【解析】对于A 方法一 原式=cs(30°-45°)=cs 30°·cs 45°+sin 30°sin 45°=eq \f(\r(3),2)×eq \f(\r(2),2)+eq \f(1,2)×eq \f(\r(2),2)=eq \f(\r(6)+\r(2),4),A错误.
方法二 原式=cs 15°=cs(45°-30°)=cs 45°cs 30°+sin 45°sin 30°=eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(3),2)+eq \f(\r(2),2)×eq \f(1,2)=eq \f(\r(6)+\r(2),4).
对于B,原式=cs(15°-105°)=cs(-90°)=cs 90°=0,B正确.
对于C,原式=cs[(α-35°)-(25°+α)]=cs(-60°)=cs 60°=eq \f(1,2),C正确.
对于D,原式=cs 76°cs 16°+sin 76°sin 16°=cs(76°-16°)=cs 60°=eq \f(1,2),D正确.
故选BCD.
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
【解析】∵f(x)=eq \f(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(π,3))),-2cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))))=-2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),
其中cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))≠0,
∴eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))))≠1,
∴f(x)的值域为(-2,2);由T=eq \f(2π,2)=π,得f(x)的最小正周期为π;令2x+eq \f(π,6)=kπ(k∈Z),解得x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,12)(k∈Z),即f(x)的图象关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),0))对称.
故选ACD.
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
【解析】对于A,左边=-[cs(α-β)cs(β-γ)-sin(α-β)·sin(β-γ)]
=-cs[(α-β)+(β-γ)]=-cs(α-γ),
故A正确;
对于B,
3eq \r(15)sin x+3eq \r(5)cs x=6eq \r(5)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)sin x+\f(1,2)cs x))
=6eq \r(5)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))),故B错误;
对于C,f(x)=sin eq \f(x,2)+cs eq \f(x,2)=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4))),
所以f(x)的最大值为eq \r(2),故C错误;
对于D,tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°
=tan(12°+33°)·(1-tan 12°tan 33°)+tan 12°tan 33°=1,故D正确.
故选AD.
【填空题】
13. sin(α+β)cs(γ-β)-cs(β+α)sin(β-γ)=________.
【解析】sin(α+β)cs(γ-β)-cs(β+α)sin(β-γ)
=sin(α+β)cs(β-γ)-cs(α+β)sin(β-γ)
=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+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________.
【解析】由已知得cs α=eq \f(1,2),sin α=-eq \f(\r(3),2),
所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,3)))=eq \f(1,2)cs α+eq \f(\r(3),2)sin α=-eq \f(1,2).
15. tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=________.
【解析】∵tan 25°-tan 70°
=tan(25°-70°)(1+tan 25°tan 70°)
=tan(-45°)(1+tan 25°tan 70°)
=-1-tan 25°tan 70°
∴tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=-1.
16. 已知sin 10°+mcs 10°=2cs 140°,则m=________.
【解析】由题意可得m=eq \f(2cs 140°-sin 10°,cs 10°)=eq \f(-2cs 40°-sin 10°,cs 10°)
=eq \f(-2cs(30°+10°)-sin 10°,cs 10°)=eq \f(-\r(3)cs 10°,cs 10°)=-eq \r(3).
【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.
【解析】因为tan α=eq \f(1,2),
所以tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)=eq \f(2×\f(1,2),1-\f(1,4))=eq \f(4,3).
且eq \f(sin α,cs α)=eq \f(1,2),即cs α=2sin α.
又sin2α+cs2α=1,所以5sin2α=1.
又α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以sin α=eq \f(\r(5),5),cs α=eq \f(2\r(5),5).
所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α-\f(π,4)))=sin αcs eq \f(π,4)-cs αsin eq \f(π,4)
=eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(2),2)-eq \f(2\r(5),5)×eq \f(\r(2),2)=-eq \f(\r(10),10).
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.
【解析】(1)因为α,β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以-eq \f(π,2)<α-β
所以-eq \f(π,2)<α-β<0,
即sin(α-β)=-eq \f(1,3)cs(α-β),
又sin2 (α-β)+cs2(α-β)=1,
解得cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10),sin(α-β)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)可得,cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10),
因为α为锐角,且sin α=eq \f(3,5),所以cs α=eq \f(4,5).
所以cs β=cs[α-(α-β)]=cs αcs(α-β)+sin α·sin(α-β)=eq \f(4,5)×eq \f(3\r(10),10)+eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(10),10)))=eq \f(9\r(10),50).
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.
【解析】(1)taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))=eq \f(tan α+tan \f(π,4),1-tan αtan \f(π,4))=eq \f(2+1,1-2×1)=-3.
(2)eq \f(sin 2α,sin2α+sin αcs α-cs 2α-1)=
eq \f(2sin αcs α,sin2α+sin αcs α-2cs2α)=eq \f(2tan α,tan2α+tan α-2)=eq \f(2×2,4+2-2)=1.
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.
【解析】(1)由角α的终边过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))),得sin α=-eq \f(4,5),所以sin(α+π)=-sin α=eq \f(4,5).
(2)由角α的终边过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))),得cs α=-eq \f(3,5),
由sin(α+β)=eq \f(5,13),得cs(α+β)=±eq \f(12,13).
由β=(α+β)-α得
cs β=cs(α+β)cs α+sin(α+β)sin α,
所以cs β=-eq \f(56,65)或cs β=eq \f(16,65).
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.
【解析】因为A,B均为钝角,且sin A=eq \f(\r(5),5),sin B=eq \f(\r(10),10),
所以cs A=-eq \r(1-sin2A)=-eq \f(2\r(5),5),
cs B=-eq \r(1-sin2B)=-eq \f(3\r(10),10),
所以cs(A+B)=cs Acs B-sin Asin B=-eq \f(2\r(5),5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3\r(10),10)))-eq \f(\r(5),5)×eq \f(\r(10),10)=eq \f(\r(2),2).又因为eq \f(π,2)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.
【解析】(1)∵α,β∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),∴-eq \f(π,2)<α-β<eq \f(π,2).
又∵tan(α-β)=-eq \f(1,3)<0,
∴-eq \f(π,2)<α-β<0.
∴sin(α-β)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)可得,cs(α-β)=eq \f(3\r(10),10).
∵α为锐角,且sin α=eq \f(3,5),∴cs α=eq \f(4,5).
∴cs β=cs [α-(α-β)]
=cs αcs(α-β)+sin αsin(α-β)
=eq \f(4,5)×eq \f(3\r(10),10)+eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(10),10)))=eq \f(9\r(10),50).