(共40张PPT)
第五章
三角函数
综合应用 素养提升
随堂演练 对点落实
课 时 作 业(五十二)
谢谢观看!
(2)选择求角的三角函数值的方法:若角的取值
范围是
,受)剥透正弦、余弦、正切函载均
可;若角的取值范围是
()
则可选正
弦、正切函数;若角的取值范围是(0,π),则选
余弦函数.第3课时 两角和与差的正切公式
知识点 两角和与差的正切公式
[问题导引] 你能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式吗?
提示: 当cos (α+β)≠0时,
tan (α+β)==,
分子分母同除以cos αcos β,
得tan (α+β)=.
根据α,β的任意性,在上面式子中,以-β代替β得tan (α-β)==.
1.两角和与差的正切公式
名称 简记符号 公式 适用条件
两角和的正切公式 T(α+β) tan (α+β)= α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan β≠1
两角差的正切公式 T(α-β) tan (α-β)= α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan β≠-1
2.两角和与差的正切公式的变形与特例
(1)变形公式:
tan α+tan β=tan (α+β)(1-tan α·tan β);
tan α-tan β=tan (α-β)(1+tan αtan β);
tan αtan β=1-.
(2)公式的特例:tan =;
tan =.
[点拨] 公式的结构特征及符号特征如下:
(1)公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.
(2)
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
(1)若cos θ=-,且θ为第三象限角,则tan (θ+)的值等于( )
A. B.- C.-7 D.7
(2)已知α,β为锐角,tan α=,cos (α+β)=-,则tan β等于( )
A.2 B. C. D.
解析: (1)因为cos θ=-,θ为第三象限角,所以sin θ=-=-,
所以tan θ==,
所以tan (θ+)===7.故选D.
(2)因为α,β为锐角,cos (α+β)=-,
所以<α+β<π,
所以sin (α+β)=,tan (α+β)=-2,
所以tan β=tan [(α+β)-α]=
==2,故选A.
答案: (1)D (2)A
给值求值问题的两种变换
(1)式子的变换:分析已知式子的结构特点,结合两角和与差的三角函数公式,通过变形,建立与待求式子间的联系以实现求值.
(2)角的变换:首先从已知角间的关系入手,分析已知角与待求角间的关系,如用α=β-(β-α)、2α=(α+β)+(α-β)等关系,把待求的三角函数与已知三角函数巧妙地建立等量关系,从而求值.
即时练1.已知sin α=,α∈(,π),tan (π-β)=,则tan (α-β)的值为( )
A.- B.
C. D.-
A [∵已知sin α=,α∈(,π),
∴cos α=-=-,
∴tan α==-.
∵tan (π-β)==-tan β,∴tan β=-,则tan (α-β)==-.]
即时练2.若tan =,则tan α=________.
解析: tan α=tan
===.
答案:
应用1 给角求值问题
化简求值:
(1);
(2)tan +tan +tan tan .
解析: (1)
=tan (74°+76°)
=tan 150°=-.
(2)tan +tan +tan tan
=tan +tan tan
=+tan tan =.
利用公式T(α±β)化简求值的两点说明
(1)分析式子结构,正确选用公式形式:
T(α±β)是三角函数公式中应用灵活程度较高的公式之一,因此在应用时先从所化简(求值)式子的结构出发,确定是正用、逆用还是变形用,并注意整体代换.
(2)化简求值中要注意“特殊值”的代换和应用:当所要化简(求值)的式子中出现特殊的数值“1”“”时,要考虑用这些特殊值所对应的特殊角的正切值去代换,如“1=tan ”“=tan ”,这样可以构造出利用公式的条件,从而进行化简和求值.
即时练3.等于( )
A.-1 B.1 C. D.-
B [原式===1.故选B.]
即时练4.=________.
解析: 原式=
=tan (45°-15°)
=tan 30°=.
答案:
应用2 给值求角问题
已知tan α,tan β是方程x2+3x+4=0的两根,且-<α<,-<β<,则α+β的值为( )
A. B.-
C.或- D.-或
B [由一元二次方程根与系数的关系得tan α+tan β=-3,tan α·tan β=4,∴tan α<0,tan β<0.
∴tan (α+β)===.
又∵-<α<,-<β<,且tan α<0,tan β<0,
∴-π<α+β<0,∴α+β=-.]
给值求角问题的解题策略
(1)解答此类题目的步骤为:第一步,求角的某一个三角函数值;第二步,确定角所在的范围;第三步,根据角的取值范围写出所求的角.至于选取角的哪一个三角函数值,应根据所求角的取值范围确定,最好是角的取值范围在该函数的单调区间内.
即时练5.若0<α<,0<β<,且tan α=,tan β=,则α+β的值为________.
解析: 由tan α=,tan β=得tan (α+β)===1,
因为0<α<,0<β<,
所以0<α+β<π,则α+β=.
答案:
1.已知tan α=2,tan β=3,则tan (α-β)=( )
A.-7 B.
C.- D.-
D [tan (α-β)===-.故选D.]
2.求值tan 15°=________.
解析: tan 15°=tan (60°-45°)===2-.
答案: 2-
3.若tan (α-)=6,则tan α=________.
解析: tan α=tan [(α-)+]
=
==-.
答案: -
4.在△ABC中,tan A=,tan B=-2,求角C.
解析: tan (A+B)=
==-1,
因为A+B∈(0,π),
所以A+B=,
所以C=π-(A+B)=.
课时作业(五十二) 两角和与差的正切公式
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan (α+β)=( )
A. B.- C. D.-
B [tan (α+β)===-.]
2.等于( )
A. B.1 C. D.-1
B [原式==tan (60°-15°)
=tan 45°=1.故选B.]
3.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),则tan 的值为( )
A.-3 B.- C.- D.-
A [∵角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),∴tan α==-,
∴tan =
=
=-3.故选A.]
4.已知cos (-α)=2cos (π+α),且tan (α+β)=,则tan β的值为( )
A.-7 B.7 C.1 D.-1
B [∵cos (-α)=2cos (π+α),
∴sin α=-2cos α,即tan α=-2.
又∵tan (α+β)===.∴tan β=7,故选B.]
5.设tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两根,则tan (α+β)的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
A [由题意可知tan α+tan β=3,tan αtan β=2,所以tan (α+β)==-3.]
6.已知α∈(,π),sin α=,则tan (α-)=________.
解析: 因为α∈(,π),所以cos α<0.因为sin α=,所以cos α=-,所以tan α==-,
所以tan (α-)===-7.
答案: -7
7.已知tan (α+β)=3,tan (α-β)=5,则tan 2α的值为________.
解析: tan 2α=tan [(α+β)+(α-β)]====-.
答案: -
8.(2020·黑龙江省哈尔滨六中月考)已知tan (α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β的值为________.
解析: tan α=tan [(α-β)+β]===,而α∈(0,π),∴α∈.
∵tan β=-,β∈(0,π),
∴β∈,∴-π<α-β<0.
而tan (α-β)=>0,∴-π<α-β<-,
∴2α-β=α+(α-β)∈(-π,0),
又tan (2α-β)=tan [(α-β)+α]===1,∴2α-β=-.
答案: -
9.计算:
(1);
(2)(tan 10°-)×.
解析: (1)原式=tan (80°+70°)=tan 150°
=-tan 30°=-.
(2)原式=(tan 10°-tan 60°)×
=(-)×
=·=-2.
10.已知cos α=,cos β=,其中α,β都是锐角,求:
(1)sin (α-β)的值;
(2)tan (α-β)的值.
解析: (1)因为α,β都是锐角,
所以sin α==,
sin β==,
所以sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β
=×-×=.
(2)因为tan α==2,tan β==,
所以tan (α-β)==.
[能力提升]
11.(2021·河南洛阳高一月考)在平面直角坐标系xOy中,角α(0<α<π)的顶点为O,始边为x轴的非负半轴.若点P(1-tan ,1+tan )是角α终边上的一点,则α=( )
A. B. C. D.
C [tan α===tan (+)=tan .
因为0<α<π,所以α=.故选C.]
12.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是( )
A.tan A·tan B= B.tan(A+B)=-
C.tan A=tan B D.cos B=sin A
ACD [∵C=120°,∴A+B=60°,∴tan (A+B)==,∴B错误;
∵tan A+tan B=(1-tan A·tan B)=,
∴tan A·tan B=①,∴A正确;又tan A+tan B= ②,由①②联立解得tan A=tan B=,所以cos B=sin A,故C,D正确.综上,故选ACD.]
13.已知tan α=2,tan β=-3,其中0°<α<90°,90°<β<180°,则=________,α-β=________.
解析: 因为tan α=2,tan β=-3,所以tan (α+β)==-,所以=-7,又因为0°<α<90°,90°<β<180°,所以-180°<α-β<0°,又tan (α-β)==-1,所以α-β=-45°.
答案: -7 -45°
14.若1+tan α+tan β-tan αtan β=0,且α,β∈(,π),则α+β=________.
解析: 因为1+tan α+tan β-tan αtan β=0,所以tan α+tan β=-(1-tan αtan β),所以tan (α+β)==-1.
又α,β∈(,π),所以π<α+β<2π,故α+β=.
答案:
15.从①α,β都是钝角,且tan α=-,cos β=-,②α是锐角,β是钝角,且=,tan β=-这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
已知________,求α+β的值.
解析: 选择条件①,
因为β是钝角,cos β=-,
所以sin β===,
所以tan β===-.
tan (α+β)===-1,
因为α,β都是钝角,所以π<α+β<2π,所以α+β=.
选择条件②.
由=,得5tan2α+24tan α-5=0,
即(5tan α-1)(tan α+5)=0,
解得tan α=或tan α=-5.
又α是锐角,所以tan α=,
所以tan (α+β)===-1,
因为α是锐角,β是钝角,所以<α+β<,所以α+β=.
16.已知tan (π+α)=-,tan (α+β)=.
(1)求tan (α+β)的值.
(2)求tan β的值.
解析: (1)因为tan (π+α)=-,所以tan α=-.
因为tan (α+β)==.
所以tan (α+β)==.
(2)因为tan β=tan [(α+β)-α]
=,
所以tan β==.第3课时 两角和与差的正切公式
知识点 两角和与差的正切公式
[问题导引] 你能利用两角和与差的正弦、余弦公式推导出两角和与差的正切公式吗?
提示: 当cos (α+β)≠0时,
tan (α+β)==,
分子分母同除以cos αcos β,
得tan (α+β)=.
根据α,β的任意性,在上面式子中,以-β代替β得tan (α-β)==.
1.两角和与差的正切公式
名称 简记符号 公式 适用条件
两角和的正切公式 T(α+β) tan (α+β)= α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan β≠1
两角差的正切公式 T(α-β) tan (α-β)= α,β,α+β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan β≠-1
2.两角和与差的正切公式的变形与特例
(1)变形公式:
tan α+tan β=tan (α+β)(1-tan α·tan β);
tan α-tan β=tan (α-β)(1+tan αtan β);
tan αtan β=1-.
(2)公式的特例:tan =;
tan =.
[点拨] 公式的结构特征及符号特征如下:
(1)公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tan α与tan β的和或差,分母为1与tan αtan β的差或和.
(2)
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
(1)若cos θ=-,且θ为第三象限角,则tan (θ+)的值等于( )
A. B.- C.-7 D.7
(2)已知α,β为锐角,tan α=,cos (α+β)=-,则tan β等于( )
A.2 B. C. D.
给值求值问题的两种变换
(1)式子的变换:分析已知式子的结构特点,结合两角和与差的三角函数公式,通过变形,建立与待求式子间的联系以实现求值.
(2)角的变换:首先从已知角间的关系入手,分析已知角与待求角间的关系,如用α=β-(β-α)、2α=(α+β)+(α-β)等关系,把待求的三角函数与已知三角函数巧妙地建立等量关系,从而求值.
即时练1.已知sin α=,α∈(,π),tan (π-β)=,则tan (α-β)的值为( )
A.- B.
C. D.-
即时练2.若tan =,则tan α=________.
应用1 给角求值问题
化简求值:
(1);
(2)tan +tan +tan tan .
利用公式T(α±β)化简求值的两点说明
(1)分析式子结构,正确选用公式形式:
T(α±β)是三角函数公式中应用灵活程度较高的公式之一,因此在应用时先从所化简(求值)式子的结构出发,确定是正用、逆用还是变形用,并注意整体代换.
(2)化简求值中要注意“特殊值”的代换和应用:当所要化简(求值)的式子中出现特殊的数值“1”“”时,要考虑用这些特殊值所对应的特殊角的正切值去代换,如“1=tan ”“=tan ”,这样可以构造出利用公式的条件,从而进行化简和求值.
即时练3.等于( )
A.-1 B.1 C. D.-
即时练4.=________.
应用2 给值求角问题
已知tan α,tan β是方程x2+3x+4=0的两根,且-<α<,-<β<,则α+β的值为( )
A. B.-
C.或- D.-或
给值求角问题的解题策略
(1)解答此类题目的步骤为:第一步,求角的某一个三角函数值;第二步,确定角所在的范围;第三步,根据角的取值范围写出所求的角.至于选取角的哪一个三角函数值,应根据所求角的取值范围确定,最好是角的取值范围在该函数的单调区间内.
即时练5.若0<α<,0<β<,且tan α=,tan β=,则α+β的值为________.
1.已知tan α=2,tan β=3,则tan (α-β)=( )
A.-7 B.
C.- D.-
2.求值tan 15°=________.
3.若tan (α-)=6,则tan α=________.
4.在△ABC中,tan A=,tan B=-2,求角C.
课时作业(五十二) 两角和与差的正切公式
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan (α+β)=( )
A. B.- C. D.-
2.等于( )
A. B.1 C. D.-1
3.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),则tan 的值为( )
A.-3 B.- C.- D.-
4.已知cos (-α)=2cos (π+α),且tan (α+β)=,则tan β的值为( )
A.-7 B.7 C.1 D.-1
5.设tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两根,则tan (α+β)的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
6.已知α∈(,π),sin α=,则tan (α-)=________.
7.已知tan (α+β)=3,tan (α-β)=5,则tan 2α的值为________.
8.(2020·黑龙江省哈尔滨六中月考)已知tan (α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β的值为________.
9.计算:
(1);
(2)(tan 10°-)×.
11.(2021·河南洛阳高一月考)在平面直角坐标系xOy中,角α(0<α<π)的顶点为O,始边为x轴的非负半轴.若点P(1-tan ,1+tan )是角α终边上的一点,则α=( )
A. B. C. D.
12.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是( )
A.tan A·tan B= B.tan(A+B)=-
C.tan A=tan B D.cos B=sin A
13.已知tan α=2,tan β=-3,其中0°<α<90°,90°<β<180°,则=________,α-β=________.
14.若1+tan α+tan β-tan αtan β=0,且α,β∈(,π),则α+β=________.
15.从①α,β都是钝角,且tan α=-,cos β=-,②α是锐角,β是钝角,且=,tan β=-这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
已知________,求α+β的值.
16.已知tan (π+α)=-,tan (α+β)=.
(1)求tan (α+β)的值.
(2)求tan β的值.课时作业(五十二) 两角和与差的正切公式
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan (α+β)=( )
A. B.- C. D.-
B [tan (α+β)===-.]
2.等于( )
A. B.1 C. D.-1
B [原式==tan (60°-15°)
=tan 45°=1.故选B.]
3.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),则tan 的值为( )
A.-3 B.- C.- D.-
A [∵角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),∴tan α==-,
∴tan =
=
=-3.故选A.]
4.已知cos (-α)=2cos (π+α),且tan (α+β)=,则tan β的值为( )
A.-7 B.7 C.1 D.-1
B [∵cos (-α)=2cos (π+α),
∴sin α=-2cos α,即tan α=-2.
又∵tan (α+β)===.∴tan β=7,故选B.]
5.设tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两根,则tan (α+β)的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
A [由题意可知tan α+tan β=3,tan αtan β=2,所以tan (α+β)==-3.]
6.已知α∈(,π),sin α=,则tan (α-)=________.
解析: 因为α∈(,π),所以cos α<0.因为sin α=,所以cos α=-,所以tan α==-,
所以tan (α-)===-7.
答案: -7
7.已知tan (α+β)=3,tan (α-β)=5,则tan 2α的值为________.
解析: tan 2α=tan [(α+β)+(α-β)]====-.
答案: -
8.(2020·黑龙江省哈尔滨六中月考)已知tan (α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β的值为________.
解析: tan α=tan [(α-β)+β]===,而α∈(0,π),∴α∈.
∵tan β=-,β∈(0,π),
∴β∈,∴-π<α-β<0.
而tan (α-β)=>0,∴-π<α-β<-,
∴2α-β=α+(α-β)∈(-π,0),
又tan (2α-β)=tan [(α-β)+α]===1,∴2α-β=-.
答案: -
9.计算:
(1);
(2)(tan 10°-)×.
解析: (1)原式=tan (80°+70°)=tan 150°
=-tan 30°=-.
(2)原式=(tan 10°-tan 60°)×
=(-)×
=·=-2.
10.已知cos α=,cos β=,其中α,β都是锐角,求:
(1)sin (α-β)的值;
(2)tan (α-β)的值.
解析: (1)因为α,β都是锐角,
所以sin α==,
sin β==,
所以sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β
=×-×=.
(2)因为tan α==2,tan β==,
所以tan (α-β)==.
[能力提升]
11.(2021·河南洛阳高一月考)在平面直角坐标系xOy中,角α(0<α<π)的顶点为O,始边为x轴的非负半轴.若点P(1-tan ,1+tan )是角α终边上的一点,则α=( )
A. B. C. D.
C [tan α===tan (+)=tan .
因为0<α<π,所以α=.故选C.]
12.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是( )
A.tan A·tan B= B.tan(A+B)=-
C.tan A=tan B D.cos B=sin A
ACD [∵C=120°,∴A+B=60°,∴tan (A+B)==,∴B错误;
∵tan A+tan B=(1-tan A·tan B)=,
∴tan A·tan B=①,∴A正确;又tan A+tan B= ②,由①②联立解得tan A=tan B=,所以cos B=sin A,故C,D正确.综上,故选ACD.]
13.已知tan α=2,tan β=-3,其中0°<α<90°,90°<β<180°,则=________,α-β=________.
解析: 因为tan α=2,tan β=-3,所以tan (α+β)==-,所以=-7,又因为0°<α<90°,90°<β<180°,所以-180°<α-β<0°,又tan (α-β)==-1,所以α-β=-45°.
答案: -7 -45°
14.若1+tan α+tan β-tan αtan β=0,且α,β∈(,π),则α+β=________.
解析: 因为1+tan α+tan β-tan αtan β=0,所以tan α+tan β=-(1-tan αtan β),所以tan (α+β)==-1.
又α,β∈(,π),所以π<α+β<2π,故α+β=.
答案:
15.从①α,β都是钝角,且tan α=-,cos β=-,②α是锐角,β是钝角,且=,tan β=-这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
已知________,求α+β的值.
解析: 选择条件①,
因为β是钝角,cos β=-,
所以sin β===,
所以tan β===-.
tan (α+β)===-1,
因为α,β都是钝角,所以π<α+β<2π,所以α+β=.
选择条件②.
由=,得5tan2α+24tan α-5=0,
即(5tan α-1)(tan α+5)=0,
解得tan α=或tan α=-5.
又α是锐角,所以tan α=,
所以tan (α+β)===-1,
因为α是锐角,β是钝角,所以<α+β<,所以α+β=.
16.已知tan (π+α)=-,tan (α+β)=.
(1)求tan (α+β)的值.
(2)求tan β的值.
解析: (1)因为tan (π+α)=-,所以tan α=-.
因为tan (α+β)==.
所以tan (α+β)==.
(2)因为tan β=tan [(α+β)-α]
=,
所以tan β==.课时作业(五十二) 两角和与差的正切公式
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan (α+β)=( )
A. B.- C. D.-
2.等于( )
A. B.1 C. D.-1
3.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(-,2),则tan 的值为( )
A.-3 B.- C.- D.-
4.已知cos (-α)=2cos (π+α),且tan (α+β)=,则tan β的值为( )
A.-7 B.7 C.1 D.-1
5.设tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两根,则tan (α+β)的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
6.已知α∈(,π),sin α=,则tan (α-)=________.
7.已知tan (α+β)=3,tan (α-β)=5,则tan 2α的值为________.
8.(2020·黑龙江省哈尔滨六中月考)已知tan (α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β的值为________.
9.计算:
(1);
(2)(tan 10°-)×.
11.(2021·河南洛阳高一月考)在平面直角坐标系xOy中,角α(0<α<π)的顶点为O,始边为x轴的非负半轴.若点P(1-tan ,1+tan )是角α终边上的一点,则α=( )
A. B. C. D.
12.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是( )
A.tan A·tan B= B.tan(A+B)=-
C.tan A=tan B D.cos B=sin A
13.已知tan α=2,tan β=-3,其中0°<α<90°,90°<β<180°,则=________,α-β=________.
14.若1+tan α+tan β-tan αtan β=0,且α,β∈(,π),则α+β=________.
15.从①α,β都是钝角,且tan α=-,cos β=-,②α是锐角,β是钝角,且=,tan β=-这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
已知________,求α+β的值.
16.已知tan (π+α)=-,tan (α+β)=.
(1)求tan (α+β)的值.
(2)求tan β的值.