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摘 要:本文通过同角三角函数关系,推导出sinα±cosα与sinαcosα的关系,配合二倍角公式,进而知一求二。
关键词:sinα±cosα;sinαcosα;关系
三角函数是历年高考的一个热点,除了书上涉及的知识点,由同角三角函数关系和二倍角延伸出的sinα±cosα与sinαcosα的关系,即(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=1+sin2α,(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1-sin2α也是一个考点。本文从几道例题出发,就sinα±cosα与sinαcosα的运用举例说明。
一、sinα+cosα→sinαcosα
例1.若sinα与cosα是方程x2-■x+n=0的两个根,则n= .
分析:本题通过韦达定理和sinα±cosα与sinαcosα的关系,求得n.
解:因为sinαcosα=n,sinα+cosα=■且(sinα+cosα)2
=1+2sinαcosα,所以2=1+2n,得n=■.
点评:本题主要考查韦达定理及sinα±cosα与sinαcosα的关系.
二、sinα+cosα→cosα-sinα
例2.已知α为第二象限角,sinα+cosα=■,则cos2α= .
错解:因为sinα+cosα=■得1+sin2α=■
所以sin2α=-■.
又因为α为第二象限角,即2kπ+■<α<2kπ+π,k∈Z
所以4kπ+π<2α<4kπ+2π,k∈Z
所以cos2α=±■.
分析:
(1)利用同角三角函数关系,但要注意角的范围;
(2)利用已知条件与同角三角函数关系,求sinα和cosα;
(3)利用二倍角余弦公式建立所求与已知条件的关系.
解法一:因为sinα+cosα=■>0,且α为第二象限角 所以2kπ+■<α<2kπ+■π,k∈Z
即4kπ+π<2α<4kπ+■π,k∈Z
又因为sinα+cosα=■得sin2α=-■
所以cos2α=■=-■.
解法二:因为α为第二象限角,且sinα+cosα=■sin2α+cos2α=1
得sinα=■+■cosα=■-■
所以cos2α=cos2α-sin2α=-■.
解法三:因为sinα+cosα=■,所以sinαcosα=-■则(cosα-sinα)2=■
又因为α为第二象限角,即cosα 点评:本题考查二倍角公式和同角三角函数关系的灵活运用.
三、sinαcosα→sinα-cosα
例3.已知■=k(■<α<■),试用k表示sinα-cosα的值.
分析:利用同角三角函数关系、二倍角公式进行三角恒等变换,将已知条件与所求化到相同角,以便建立关系.
解:因为■=k,
得■=2sinαcosα=k
所以(sinα-cosα)2=1-k
又因为■<α<■,所以sinα>cosα,
得sinα-cosα=■.
点评:本题主要考查二倍角公式、同角三角函数关系及与的关系,特别注意sinα-cosα的符号.
四、sinα+cosα→sinαcosα
例4.求y=(1+sinα)(1+cosα)的最大值和最小值.
分析:利用sinα±cosα与sinαcosα的关系进行换元,减少变量,变成熟悉函数求最值.
解:y=(1+sinα)(1+cosα)=1+sinα+cosα+sinαcosα
令t=sinα+cosα(-■ 则y=1+t+■=■(-■ 所以ymin=0,ymax=■
点评:主要考查sinα±cosα与sinαcosα关系的运用情况,关键注意新元的范围和一元二次函数在指定范围求最值.
通过上述的四个例题发现,sinα±cosα与sinαcosα关系的使用不是单独存在的,其核心是掌握三角函数与三角恒等变换的相关公式,并能熟练进行运算,这样一切问题才会迎刃而解。
参考文献:
[1]李秀兰.同角三角函数关系规律方法探究[J].高中数学教与学,2012,(08).
[2]张长雁.三角函数问题易错现象例析[J].数学教学通讯,2010,(03).
关键词:sinα±cosα;sinαcosα;关系
三角函数是历年高考的一个热点,除了书上涉及的知识点,由同角三角函数关系和二倍角延伸出的sinα±cosα与sinαcosα的关系,即(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=1+sin2α,(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1-sin2α也是一个考点。本文从几道例题出发,就sinα±cosα与sinαcosα的运用举例说明。
一、sinα+cosα→sinαcosα
例1.若sinα与cosα是方程x2-■x+n=0的两个根,则n= .
分析:本题通过韦达定理和sinα±cosα与sinαcosα的关系,求得n.
解:因为sinαcosα=n,sinα+cosα=■且(sinα+cosα)2
=1+2sinαcosα,所以2=1+2n,得n=■.
点评:本题主要考查韦达定理及sinα±cosα与sinαcosα的关系.
二、sinα+cosα→cosα-sinα
例2.已知α为第二象限角,sinα+cosα=■,则cos2α= .
错解:因为sinα+cosα=■得1+sin2α=■
所以sin2α=-■.
又因为α为第二象限角,即2kπ+■<α<2kπ+π,k∈Z
所以4kπ+π<2α<4kπ+2π,k∈Z
所以cos2α=±■.
分析:
(1)利用同角三角函数关系,但要注意角的范围;
(2)利用已知条件与同角三角函数关系,求sinα和cosα;
(3)利用二倍角余弦公式建立所求与已知条件的关系.
解法一:因为sinα+cosα=■>0,且α为第二象限角 所以2kπ+■<α<2kπ+■π,k∈Z
即4kπ+π<2α<4kπ+■π,k∈Z
又因为sinα+cosα=■得sin2α=-■
所以cos2α=■=-■.
解法二:因为α为第二象限角,且sinα+cosα=■sin2α+cos2α=1
得sinα=■+■cosα=■-■
所以cos2α=cos2α-sin2α=-■.
解法三:因为sinα+cosα=■,所以sinαcosα=-■则(cosα-sinα)2=■
又因为α为第二象限角,即cosα
三、sinαcosα→sinα-cosα
例3.已知■=k(■<α<■),试用k表示sinα-cosα的值.
分析:利用同角三角函数关系、二倍角公式进行三角恒等变换,将已知条件与所求化到相同角,以便建立关系.
解:因为■=k,
得■=2sinαcosα=k
所以(sinα-cosα)2=1-k
又因为■<α<■,所以sinα>cosα,
得sinα-cosα=■.
点评:本题主要考查二倍角公式、同角三角函数关系及与的关系,特别注意sinα-cosα的符号.
四、sinα+cosα→sinαcosα
例4.求y=(1+sinα)(1+cosα)的最大值和最小值.
分析:利用sinα±cosα与sinαcosα的关系进行换元,减少变量,变成熟悉函数求最值.
解:y=(1+sinα)(1+cosα)=1+sinα+cosα+sinαcosα
令t=sinα+cosα(-■
点评:主要考查sinα±cosα与sinαcosα关系的运用情况,关键注意新元的范围和一元二次函数在指定范围求最值.
通过上述的四个例题发现,sinα±cosα与sinαcosα关系的使用不是单独存在的,其核心是掌握三角函数与三角恒等变换的相关公式,并能熟练进行运算,这样一切问题才会迎刃而解。
参考文献:
[1]李秀兰.同角三角函数关系规律方法探究[J].高中数学教与学,2012,(08).
[2]张长雁.三角函数问题易错现象例析[J].数学教学通讯,2010,(03).