5.5.1 第3课时 两角和与差的正切公式(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 5.5.1 第3课时 两角和与差的正切公式(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-03 10:19:26

文档简介

(共54张PPT)
第3课时 
两角和与差的正切公式
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  如图所示,每个小正方形的边长为1,tan α= ,tan β= ,∠
COD =α-β.
【问题】 能否求出tan(α-β)和tan(α+β)的值?

知识点 两角和与差的正切公式
1. 正切公式
名称 公式 简记符号 条件
两角和的
正切公式 tan(α+β)
= T(α+β) α,β,α+β≠ k π+ ( k ∈Z)
两角差的
正切公式 tan(α-β)
= T(α-β) α,β,α-β≠ k π+ ( k ∈Z)
 
 
提醒 (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”.
2. 正切公式的变形
tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);
tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β);
1-tan αtan β= ;
1+tan αtan β= .
1. 下列说法正确的个数为(  )
①存在α,β∈R,使tan(α+β)=tan α+tan β成立;
②对任意的α,β∈R,tan(α+β)= 都成立;
③tan 能根据公式tan(α-β)直接展开.
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
解析:  ①若α= ,β=0,则等式成立,所以①正确;②只有
当α,β,α+β≠ + k π, k ∈Z时,公式才成立,所以②错
误;③由于按公式展开后出现tan 无意义,故不能按公式tan(α
-β)直接展开,所以③错误,故选B.
2. 已知tan α= ,则tan = .
解析:∵tan α= ,∴tan = = =7.
3. tan 75°= .
解析:tan 75°=tan(45°+30°)= = =
= =2+ .
7 
2+  
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 正切公式的正用
【例1】 (1)已知 sin α= ,α∈ ,tan(π-β)= ,则
tan(α-β)=( A )
A. - B. C. D. -
解析: ∵ sin α= ,α∈ ,∴ cos α=-
=- ,∴tan α= =- .∵tan(π-β)= =-tan β,∴tan β=- ,则tan(α-β)= =- .
(2)若0<α< ,0<β< ,且tan α= ,tan β= ,则α+β
= .
解析: 由tan α= ,tan β= 得,tan(α+β)=
= =1,∵0<α< ,0<β< ,∴0<α+β
<π,则α+β= .
 
通性通法
利用正切公式求角的步骤
(1)计算待求角的正切值;
(2)缩小待求角的范围,特别注意隐含的信息;
(3)根据角的范围及三角函数值确定角.
【跟踪训练】
1. 若 cos θ=- ,且θ为第三象限角,则tan(θ- )=(  )
A. B. -
C. -7 D. 7
解析:  因为 cos θ=- ,θ为第三象限角,所以 sin θ=-
=- ,所以tan θ= = ,所以tan =
= =- .故选B.
2. 已知tan(α+β)= ,tan = ,则tan =    .
解析:tan =tan
= = = .
 
题型二 正切公式的逆用
【例2】 求值:(1) ;
解: 原式=tan(75°-15°)=tan 60°= .
(2) .
解: 原式= =
=tan(30°-75°)=-tan 45°=-1.
通性通法
正切公式逆用的注意点
  一方面要熟记公式的结构,另一方面要注意常值代换.如tan =
1,tan = ,tan = 等.
  要特别注意tan = ,tan = .
【跟踪训练】
计算:(1) ;
解: =
=tan(45°-15°)=tan 30°= .
(2) .
解: =
= tan(45°-15°)= tan 30°= .
题型三 正切公式的变形用
【例3】 已知△ ABC 中,tan B +tan C + tan B tan C = ,且
tan A + tan B =tan A tan B -1,试判断△ ABC 的形状.
解:∵ tan A + tan B =tan A tan B -1,
∴ (tan A +tan B )=tan A tan B -1,
∴ =- ,
∴tan( A + B )=- .
又0< A + B <π,∴ A + B = ,∴ C = .
∵tan B +tan C + tan B tan C = ,tan C = ,
∴tan B + +tan B = ,tan B = ,
∴ B = ,∴ A = ,
∴△ ABC 为有一个角为钝角的等腰三角形.
通性通法
1. 整体意识:若化简的式子中出现了“tan α±tan β”及“tan α·tan
β”两个整体,常考虑tan(α±β)的变形公式.
2. 当一个式子中出现两角正切的和或差时,常考虑使用两角和或差的
正切公式.
【跟踪训练】
计算:(1)tan 73°-tan 193°- tan 73°tan 13°;
解: 原式=tan 73°-tan 13°- tan 73°tan 13°
=tan(73°-13°)(1+tan 73°tan 13°)- tan 73°tan
13°
= .
(2)(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)(1+tan
24°).
解: (1+tan 21°)(1+tan 24°)=1+tan 21°+tan
24°+tan 21°tan 24°
=1+tan(21°+24°)(1-tan 21°·tan 24°)+tan 21°tan24°
=1+(1-tan 21°tan 24°)·tan 45°+tan 21°·tan 24°
=1+1-tan 21°tan 24°+tan 21°tan 24°=2.
同理可得(1+tan 22°)(1+tan 23°)=2.
所以原式=2×2=4.
1. 已知tan α=2,tan β=3,则tan(α-β)=(  )
A. -7 B.
C. - D. -
解析:  tan(α-β)= = =- .故选D.
2. 若tan = ,则tan α=    .
解析:法一 因为tan(α- )= ,所以 = ,所以tan α
= .
 
法二 tan α=tan
= = = .
3. 求值tan 15°= .
解析:tan 15°=tan(60°-45°)= = =2
- .
2-  
4. 在△ ABC 中,tan A = ,tan B =-2,求角 C .
解:tan( A + B )= = =-1,
因为 A + B ∈(0,π),
所以 A + B = ,
所以 C =π-( A + B )= .
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=(  )
A. B. -
C. D. -
解析:  tan(α+β)= = =- .
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2. =(  )
A. -1 B. 1
C. D. -
解析:  原式= = =1.故选B.
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3. 已知 cos =2 cos (π-α),则tan =(  )
A. -4 B. 4
C. - D.
解析:C 因为 cos =2 cos (π-α),所以- sin α=-2
cos α tan α=2,所以tan = =- .
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4. 已知 cos =2 cos (π+α),且tan(α+β)= ,则tan
β=(  )
A. -7 B. 7
C. 1 D. -1
解析:  ∵ cos =2 cos (π+α),∴ sin α=-2 cos
α,即tan α=-2.又∵tan(α+β)= = =
.∴tan β=7,故选B.
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5. 已知α,β均为锐角,且tan β= ,则tan(α+β)=
(  )
A. B.
C. 1 D.
解析:  因为tan β= = =tan( -α),又
α,β均为锐角,所以- < -α< ,0<β< ,可得β=
-α,即α+β= ,所以tan(α+β)=tan =1.
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6. (多选)在△ ABC 中, C =120°,tan A +tan B = ,下列各式
正确的是(  )
A. tan( A + B )=- B. tan A =tan B
C. cos B = sin A D. tan A tan B =
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解析:  因为 C =120°,所以 A + B =60°.所以tan( A +
B )=tan 60°= .故A错误.因为tan A +tan B = (1-tan A tan
B )= ,所以tan A tan B = ①,所以D正确.又因为tan A +tan B
= ②,由①②联立解得tan A =tan B = ,所以 cos B = sin
A . 故B、C正确.综上,B、C、D正确.故选B、C、D.
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7. 已知2tan θ-tan(θ+ )=7,则tan θ= .
解析:∵2tan θ-tan(θ+ )=7,∴2tan θ- =7,即
2tan θ-2tan2θ-tan θ-1=7-7tan θ,即2tan2θ-8tan θ+8=
0,即2(tan θ-2)2=0,解得tan θ=2.
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8. 已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan 2α= .
解析:tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]=
= = =- .
-  
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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=- .
9. 已知tan(α-β)= ,tan β=- ,且α,β∈(0,π),则
2α-β= .
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10. 已知tan( +α)=2,tan β= .
(1)求tan α的值;
解: ∵tan( +α)=2,
∴ =2,
∴ =2,解得tan α= .
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(2)求 的值.
解: ∵tan α= ,tan β= ,
∴原式=
= =
=tan(β-α)=
= = .
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11. 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
一点,则α=(  )
A. B.
解析:  tan α= = =tan =tan .因为
0<α<π,所以α= .故选C.
C. D.
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12. (多选)已知tan α=lg(10 a ),tan β=lg ,且α+β= ,
则实数 a 的值可以为(  )
A. 1 B. 10
C. D.
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解析:  ∵α+β= ,∴tan(α+β)= =1,
tan α+tan β=1-tan αtan β,即lg(10 a )+lg =1-lg(10
a )lg ,1=1-lg(10 a )lg ,∴lg(10 a )lg =0,∴lg(10
a )=0或lg =0,解得 a = 或 a =1.
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13. 已知α,β,γ都是锐角,且tan α= ,tan β= ,tan γ= ,
则α+β+γ= .
解析:∵tan(α+β)= = = ,tan(α+β+
γ)= = =1,∵α,β,γ∈(0,
),∴α+β∈(0,π),又tan(α+β)= >0,∴α+
β∈(0, ),∴α+β+γ∈(0,π),∴α+β+γ= .
 
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14. 已知tan(π+α)=- ,tan(α+β)= .
(1)求tan(α+β)的值;
解: 因为tan(π+α)=- ,所以tan α=- ,
因为tan(α+β)= = ,
所以tan(α+β)= = .
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(2)求tan β的值.
解: 因为tan β=tan[(α+β)-α]=

所以tan β= = .
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15. 已知 sin (α- )= , cos ( -β)=- ,且α- 和 -
β分别为第二、三象限角,则tan =  -  .
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解析:因为 sin (α- )= ,且α- 为第二象限角,所以 cos
(α- )=- =- .又 cos ( -β)=-
,且 -β为第三象限角,所以 sin ( -β)=-
=- .所以tan(α- )=- ,tan( -
β)= ,所以tan =tan[(α- )-( -β)]=
= =- .
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16. 在①角α的终边经过点 P (1,2);②α∈ , sin α=
;③α∈ , sin α+2 cos α= .这三个条件中任选一
个,补充在下面的问题中并解答.
问题:已知   ,且tan(α+β)=4,求tan β的值.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
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解:选择条件①.∵角α的终边经过点 P (1,2),
∴tan α=2,则tan(α+β)= = =4,解得
tan β= .
选择条件②.∵α∈ , sin α= ,
∴ cos α= = ,∴tan α= = ,故tan(α+
β)= = =4,解得tan β= .
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选择条件③.∵α∈ , sin α+2 cos α= ,由 sin 2α+
cos 2α=1,则可得 sin α= , cos α= ,
∴tan α= =3,
则tan(α+β)= = =4,
解得tan β= .
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谢 谢 观 看!第3课时 两角和与差的正切公式
1.已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=(  )
A.  B.-
C. D.-
2.=(  )
A.-1 B.1
C. D.-
3.已知cos=2cos(π-α),则tan=(  )
A.-4 B.4
C.- D.
4.已知cos=2cos(π+α),且tan(α+β)=,则tan β=(  )
A.-7 B.7
C.1 D.-1
5.已知α,β均为锐角,且tan β=,则tan(α+β)=(  )
A. B.
C.1 D.
6.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是(  )
A.tan(A+B)=- B.tan A=tan B
C.cos B=sin A D.tan Atan B=
7.已知2tan θ-tan(θ+)=7,则tan θ=    .
8.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan 2α=    .
9.已知tan(α-β)=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β=    .
10.已知tan(+α)=2,tan β=.
(1)求tan α的值;
(2)求的值.
11.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终边上一点,则α=(  )
A. B.
C. D.
12.(多选)已知tan α=lg(10a),tan β=lg,且α+β=,则实数a的值可以为(  )
A.1 B.10
C. D.
13.已知α,β,γ都是锐角,且tan α=,tan β=,tan γ=,则α+β+γ=    .
14.已知tan(π+α)=-,tan(α+β)=.
(1)求tan(α+β)的值;
(2)求tan β的值.
15.已知sin(α-)=,cos(-β)=-,且α-和-β分别为第二、三象限角,则tan =    .
16.在①角α的终边经过点P(1,2);②α∈,sin α=;③α∈,sin α+2cos α=.这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并解答.
问题:已知    ,且tan(α+β)=4,求tan β的值.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
第3课时 两角和与差的正切公式
1.B tan(α+β)===-.
2.B 原式===1.故选B.
3.C 因为cos=2cos(π-α),所以-sin α=-2cos α tan α=2,所以tan(-α)==-.
4.B ∵cos=2cos(π+α),∴sin α=-2cos α,即tan α=-2.又∵tan(α+β)===.∴tan β=7,故选B.
5.C 因为tan β===tan(-α),又α,β均为锐角,所以-<-α<,0<β<,可得β=-α,即α+β=,所以tan(α+β)=tan =1.
6.BCD 因为C=120°,所以A+B=60°.所以tan(A+B)=tan 60°=.故A错误.因为tan A+tan B=(1-tan Atan B)=,所以tan Atan B=①,所以D正确.又因为tan A+tan B=②,由①②联立解得tan A=tan B=,所以cos B=sin A.故B、C正确.综上,B、C、D正确.故选B、C、D.
7.2 解析:∵2tan θ-tan(θ+)=7,∴2tan θ-=7,即2tan θ-2tan2θ-tan θ-1=7-7tan θ,即2tan2θ-8tan θ+8=0,即2(tan θ-2)2=0,解得tan θ=2.
8.- 解析:tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]====-.
9.- 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=-.
10.解:(1)∵tan(+α)=2,
∴=2,
∴=2,解得tan α=.
(2)∵tan α=,tan β=,∴原式=
==
=tan(β-α)=
==.
11.C tan α===tan=tan.因为0<α<π,所以α=.故选C.
12.AC ∵α+β=,∴tan(α+β)==1,tan α+tan β=1-tan αtan β,即lg(10a)+lg=1-lg(10a)lg,1=1-lg(10a)lg,∴lg(10a)lg=0,∴lg(10a)=0或lg=0,解得a=或a=1.
13. 解析:∵tan(α+β)===,tan(α+β+γ)===1,∵α,β,γ∈(0,),∴α+β∈(0,π),又tan(α+β)=>0,∴α+β∈(0,),∴α+β+γ∈(0,π),∴α+β+γ=.
14.解:(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==.
15.- 解析:因为sin(α-)=,且α-为第二象限角,所以cos(α-)=-=-.又cos(-β)=-,且-β为第三象限角,所以sin(-β)=-=-.所以tan(α-)=-,tan(-β)=,所以tan =tan[(α-)-(-β)]===-.
16.解:选择条件①.∵角α的终边经过点P(1,2),
∴tan α=2,则tan(α+β)===4,解得tan β=.
选择条件②.∵α∈,sin α=,
∴cos α==,∴tan α==,故tan(α+β)===4,解得tan β=.
选择条件③.∵α∈,sin α+2cos α=,由sin2α+cos2α=1,则可得sin α=,cos α=,
∴tan α==3,
则tan(α+β)===4,
解得tan β=.
2 / 2第3课时 两角和与差的正切公式
  
  如图所示,每个小正方形的边长为1,tan α=,tan β=,∠COD=α-β.
【问题】 能否求出tan(α-β)和tan(α+β)的值?
                       
                       
                       
知识点 两角和与差的正切公式
1.正切公式
名称 公式 简记符号 条件
两角和 的正切 公式 tan(α+β)=       T(α+β) α,β,α+β≠ kπ+(k∈Z)
两角差 的正切 公式 tan(α-β)=       T(α-β) α,β,α-β≠ kπ+(k∈Z)
提醒 (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”.
2.正切公式的变形
tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β);
tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β);
1-tan αtan β=;
1+tan αtan β=.
1.下列说法正确的个数为(  )
①存在α,β∈R,使tan(α+β)=tan α+tan β成立;②对任意的α,β∈R,tan(α+β)=都成立;③tan能根据公式tan(α-β)直接展开.
A.0   B.1   C.2   D.3
2.已知tan α=,则tan=    .
3.tan 75°=    .
  
题型一 正切公式的正用
【例1】 (1)已知sin α=,α∈,tan(π-β)=,则tan(α-β)=(  )
A.- B.
C. D.-
(2)若0<α<,0<β<,且tan α=,tan β=,则α+β=    .
通性通法
利用正切公式求角的步骤
(1)计算待求角的正切值;
(2)缩小待求角的范围,特别注意隐含的信息;
(3)根据角的范围及三角函数值确定角.
【跟踪训练】
1.若cos θ=-,且θ为第三象限角,则tan(θ-)=(  )
A. B.-
C.-7 D.7
2.已知tan(α+β)=,tan=,则tan=    .
题型二 正切公式的逆用
【例2】 求值:(1);
(2).
通性通法
正切公式逆用的注意点
  一方面要熟记公式的结构,另一方面要注意常值代换.如tan=1,tan=,tan=等.
  要特别注意tan=,tan=.
【跟踪训练】
计算:(1);
(2).
题型三 正切公式的变形用
【例3】 已知△ABC中,tan B+tan C+tan Btan C=,且tan A+tan B=tan Atan B-1,试判断△ABC的形状.
通性通法
1.整体意识:若化简的式子中出现了“tan α±tan β”及“tan α·tan β”两个整体,常考虑tan(α±β)的变形公式.
2.当一个式子中出现两角正切的和或差时,常考虑使用两角和或差的正切公式.
【跟踪训练】
计算:(1)tan 73°-tan 193°-tan 73°·tan 13°;
(2)(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)·(1+tan 24°).
1.已知tan α=2,tan β=3,则tan(α-β)=(  )
A.-7 B.
C.- D.-
2.若tan=,则tan α=    .
3.求值tan 15°=    .
4.在△ABC中,tan A=,tan B=-2,求角C.
第3课时 两角和与差的正切公式
【基础知识·重落实】
知识点
1.  
自我诊断
1.B ①若α=,β=0,则等式成立,所以①正确;②只有当α,β,α+β≠+kπ,k∈Z时,公式才成立,所以②错误;③由于按公式展开后出现tan 无意义,故不能按公式tan(α-β)直接展开,所以③错误,故选B.
2.7 解析:∵tan α=,∴tan===7.
3.2+ 解析:tan 75°=tan(45°+30°)=====2+.
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)A (2) 解析:(1)∵sin α=,α∈,∴cos α=-=-,∴tan α==-.∵tan(π-β)==-tan β,∴tan β=-,则tan(α-β)==-.
(2)由tan α=,tan β=得,tan(α+β)===1,∵0<α<,0<β<,∴0<α+β<π,则α+β=.
跟踪训练
1.B 因为cos θ=-,θ为第三象限角,所以sin θ=-=-,所以tan θ==,所以tan===-.故选B.
2. 解析:tan=tan[(α+β)-(β-)]===.
【例2】 解:(1)原式=tan(75°-15°)=tan 60°=.
(2)原式=
==tan(30°-75°)
=-tan 45°=-1.
跟踪训练
 解:(1)=
=tan(45°-15°)=tan 30°=.
(2)

=tan(45°-15°)=tan 30°=.
【例3】 解:∵tan A+tan B=tan A·tan B-1,
∴(tan A+tan B)=tan Atan B-1,
∴=-,
∴tan(A+B)=-.
又0<A+B<π,∴A+B=,
∴C=.
∵tan B+tan C+tan Btan C=,
tan C=,
∴tan B++tan B=,tan B=,
∴B=,∴A=,
∴△ABC为有一个角为钝角的等腰三角形.
跟踪训练
 解:(1)原式=tan 73°-tan 13°-tan 73°tan 13°
=tan(73°-13°)(1+tan 73°tan 13°)-tan 73°tan 13°=.
(2)(1+tan 21°)(1+tan 24°)=1+tan 21°+tan 24°+tan 21°tan 24°
=1+tan(21°+24°)(1-tan 21°·tan 24°)+tan 21°tan 24°
=1+(1-tan 21°tan 24°)·tan 45°+tan 21°·tan 24°
=1+1-tan 21°tan 24°+tan 21°tan 24°=2.
同理可得(1+tan 22°)(1+tan 23°)=2.
所以原式=2×2=4.
随堂检测
1.D tan(α-β)===-.故选D.
2. 解析:法一 因为tan(α-)=,所以=,所以tan α=.
法二 tan α=tan
===.
3.2- 解析:tan 15°=tan(60°-45°)===2-.
4.解:tan(A+B)===-1,
因为A+B∈(0,π),
所以A+B=,
所以C=π-(A+B)=.
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