■劉德龍
面對(duì)三角函數(shù)的求值、化簡(jiǎn)和證明問題,許多同學(xué)感覺無從下手,而三角恒等變換是三角函數(shù)的求值、求角問題中的難點(diǎn)和重點(diǎn),其難點(diǎn)在于:一是如何熟練掌握眾多公式,二是如何根據(jù)三角函數(shù)的形式去選擇合適的求值、求角方法。三角函數(shù)求值問題常見的題型有三種:給值求值、給角求值、給值求角。
例1已知?jiǎng)ttan 2α=____。
解:(方法1)由解得或因此或tanα=3。
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方法1是常用解法,通過聯(lián)立方程組,再利用二倍角的正切公式求解。方法2優(yōu)于方法1,方法2是利用二倍角的正弦、余弦公式變形求解。
例2已知?jiǎng)tcosβ的值為____。
解:因?yàn)樗杂忠驗(yàn)?,所以由于所?/p>
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解答三角函數(shù)的給值求值問題,關(guān)鍵是把所求角用已知角表示。已知角為兩個(gè)時(shí),所求角一般表示為已知角的和或差關(guān)系;已知角為一個(gè)時(shí),所求角一般表示為已知角的倍數(shù)關(guān)系、互余或互補(bǔ)關(guān)系。
例3化簡(jiǎn)____。
解:原式
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通過變換三角函數(shù)名稱達(dá)到減少三角函數(shù)種類的目的,其手法通常有“切化弦”“升冪與降冪”等。
例4(1+tan18°)·(1+tan27°)的值是( )。
解:由題意可知27°+18°=45°,所以,可得tan27°+tan 18°=1-tan 27°tan 18°。
故原式=1+tan 18°+tan 27°+tan 18°·tan 27°=1+tan18°tan27°+(1-tan 18°·tan 27°)=2。應(yīng)選C。
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把所求問題中的非特殊角向特殊角轉(zhuǎn)化是解答本題的突破口。
例5sin 15°+sin 75°的值是____。
解:(方法1)sin15°+sin75°=sin15°+
(方 法 2)因 為 (sin15°+sin75°)2=(sin 15°+cos15°)2=1+2 sin15°cos15°=1,又sin 15°>0,sin 75°>0,所以sin 15°+sin 75°>0,故
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題中所給的角都是非特殊角,從表面上看是很難求出的,但仔細(xì)觀察非特殊角與特殊角的關(guān)系,就不難發(fā)現(xiàn)這種解題的方法了。
例6已知且,則β=____。
解:由,可得因?yàn)樗詓in(α-β)=
由上可得cosβ=cos[α-(α-β)]=
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解答本題的關(guān)鍵在于角的變換,即β=α-(α-β)。
例7已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=,則2α-β的值為____。
解:由α=(α-β)+β,可得tanα=可知
給值求角時(shí),應(yīng)先求出角的某個(gè)三角函數(shù)值,再求出角的取值范圍,最后確定角的大小。
感悟與提高
求(1+tan1°)(1+tan2°)·…·(1+tan 43°)(1+tan 44°)的值。
提示:由所給角度成等差數(shù)列,可進(jìn)行整體處理。設(shè)S=(1+tan 1°)(1+tan 2°)·…·(1+tan 43°)(1+tan 44°),則S=(1+tan 44°)(1+tan 43°)·…·(1+tan 2°)(1+tan 1°)。
上述兩式相乘可得S2=[(1+tan 1°)(1+tan 44°)]·[(1+tan 2°)·(1+tan 43°)]·…·[(1+tan 44°)(1+tan 1°)]。
當(dāng)α+β=45°時(shí),tan(α+β)=,所以tanα+tanβ+tanα·tanβ=1,即(1+tanα)(1+tanβ)=2。
于是可得S2=244,即S=222。
所以原式=222。