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