3.4简单的三角恒等变换考点梳理1.降幂公式sin2α2=__________(用cosα表示)cos2α2=__________(用cosα表示)tan2α2=__________(用cosα表示)1-cosα21+cosα21-cosα1+cosα2.半角公式sinα2=±1-cosα2cosα2=±1+cosα2tanα2=±1-cosα1+cosα=sinα1+cosα=1-cosαsinα其符号由α2所在的象限决定.3.积化和差公式sinαcosβ=12[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ=12[sin(α+β)-sin(α-β)]cosαcosβ=12[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαsinβ=-12[cos(α+β)-cos(α-β)]4.和差化积公式sinθ+sinφ=2sinθ+φ2cosθ-φ2sinθ-sinφ=2cosθ+φ2sinθ-φ2cosθ+cosφ=2cosθ+φ2cosθ-φ2cosθ-cosφ=-2sinθ+φ2sinθ-φ2考点自测1.2-sin22+cos4等于()A.sin2B.-cos2C.3cos2D.-3cos2解析:2-sin22+cos4=2-sin22+2cos22-1=3cos22=-3cos2.答案:D2.若sinα=cosβ,-π2<α<π2,0<β<π,则α+β的值为()A.3π2B.πC.π2D.0解析:由sinα=cosβ,∴sinα=sinπ2-β. -π2<α<π2,0<β<π,∴-π2<π2-β<π2,∴α=π2-β,∴α+β=π2.答案:C3.设p=cosαcosβ,q=cos2α+β2,那么p,q的大小关系是()A.p<qB.p>qC.p≤qD.p≥q解析:p-q=cosαcosβ-cos2α+β2=cosαcosβ-12[1+cos(α+β)]=12(cosαcosβ+sinαsinβ-1)=12[cos(α-β)-1]≤0,∴p≤q.∴选C.答案:C4.求值:sin50°(1+3tan10°)=__________.解析:原式=2sin50°×12+3sin10°2cos10°=2sin50°×cos60°cos10°+sin60°sin10°cos10°=2sin50°cos50°cos10°=sin100°cos10°=1.答案:15.设0≤x<2π,且1-sin2x=sinx-cosx,则x的取值范围是__________.解析:1-sin2x=sinx-cosx2=|sinx-cosx|.由题设,得|sinx-cosx|=sinx-cosx.∴sinx-cosx≥0,∴sinx≥cosx. 0≤x<2π,∴π4≤x≤5π4.答案:π4,5π4疑点清源1.三角恒等变换的两个原则(1)化繁为简:变复角为单角,变不同角为同角,化非同名函数为同名函数,化高次为低次,化多项式为单项式,化无理式为有理式.(2)清除差异:消除已知与未知、条件与结论、左端与右端以及各项的次数、角、函数名称、结构等方面的差异.注意:要正确把握公式的结构,明确变形方向,才能准确地应用公式,达到求解目的.2.三角函数式的化简(1)化简的要求①能求出值的应求出值;②尽量使三角函数种数最少;③尽量使项数最少;④尽量使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数.(2)化简的思路对于和式,基本思路是降次、消项和逆用公式;对于三角分式,基本思路是分子与分母约分或逆用公式;对于二次根式,注意二倍角公式的逆用.另外,还可以用切割化弦、变量代换、角度归一等方法.(3)化简的方法弦切互化,异名化同名,异角化同角;降幂或升幂等.题型探究题型一三角式的化简例1.(1)已知f(α)=2tanα-2sin2α2-1sinα2cosα2,求fπ12;(2)已知tan2θ=-22,π<2θ<2π,求2cos2θ2-sinθ-12sinθ+π4的值.解析:(1)f(α)=2tanα--cosα12sinα=2sinαcosα+2cosαsinα=4sin2α,∴fπ12=4sinπ6=8.(2)原式=cosθ-sinθsinθ+cosθ=1-tanθ1+tanθ,又tan2θ=2tanθ1-tan2θ=-22.解得tanθ=-12或tanθ=2. π<2θ<2π,∴π2<θ<π,∴tanθ=-12,故原式=1+121-12=3+22.点评:要先化简再求值,将所给关系式尽可能化成最简式或化成含有已知式子的形式,运用整体代入的方法求值.变式探究1已知函数f(θ)=-12+sin52θ2sinθ2(0<θ<π).(1)将f(θ)表示成关于cosθ的多项式;(2)若a∈R,试求使曲线y=acosθ+a与曲线y=f(θ)至少有一个交点时a的取值范围.解析:(1)f(θ)=-12+sin2θcosθ2+cos2θsinθ22sinθ2=-12+4cos2θ2cosθsinθ2+cos2θsinθ22sinθ2=-12+4cos2θ2cosθ+cos2θ2=-12+4cosθ·1+cosθ2+2cos2θ-12=2cos2θ+cosθ-...