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微专题突破一 正弦、余弦的和、差、积“三姐妹问题”
我们知道同角三角函数有平方关系:sin2α+cos2α=1,利用这一关系,对“sin α+cos α”,“sin α-cos α”,“sin αcos α”三者可以知一求二. 1
例1 已知cos α-sin α=-,则sin αcos α的值为( )
23333A. B.± C. D.± 8844
考点 运用基本关系式求三角函数值 题点 运用基本关系式求三角函数值 答案 A
1解析 由已知得(cos α-sin α)2=sin2α+cos2α-2sin αcos α=1-2sin αcos α=,
43
解得sin αcos α=,故选A.
8
点评 已知sin α±cos α,sin αcos α求值问题,一般利用三角恒等式,采用整体代入的方法求解.涉及的三角恒等式有
①(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α; ②(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α; ③(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=2; ④(sin α-cos α)2=(sin α+cos α)2-4sin αcos α. 例2 (2018·山东德州高二期末)已知sin α-cos α=-A.-4 B.4 C.-8 D.8 考点 运用基本关系式求三角函数值 题点 运用基本关系式求三角函数值 答案 C
1sin αcos α1解析 tan α+=+=.
tan αcos αsin αsin αcos α1-sin α-cos α21
∵sin αcos α==-,
281
∴tan α+=-8.
tan α
51,则tan α+的值为( ) 2tan α
点评 利用切化弦化简可得sin αcos α结构,根据sin αcos α,sin α+cos α,sin α-cos α关系,将已知条件平方变形使问题得解.
例3 已知θ∈(0,2π),且sin θ,cos θ是方程x2-kx+k+1=0的两个实数根,则实数k=________,θ=________.
考点 运用基本关系式求三角函数值 题点 运用基本关系式求三角函数值 3π答案 -1 π或
2
解析 依题意有k2-4(k+1)≥0,① sin θ+cos θ=k,② sin θcos θ=k+1.③
又∵(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,∴k2-2k-3=0. 解得k=3或k=-1.
∵|sin θcos θ|=|k+1|≤1,∴k=-1(满足条件①).
sin θ+cos θ=-1,
代入②③,得
sin θcos θ=0.sin θ=0,sin θ=-1,
解得或
cos θ=-1cos θ=0.
3π又∵θ∈(0,2π),∴θ=π或.
2
点评 本题将三角函数与一元二次方程结合起来,利用根与系数的关系得到sin θ+cos θ,sin θcos θ关系式,再由这二者间联系(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,得到关于k的方程,从而使问题得解.
例4 已知关于x的方程2x2-(3+1)x+2m=0的两根为sin θ和cos θ(θ∈(0,π)),求: (1)m的值;
sin θcos θ(2)+;
11-tan θ1-tan θ(3)方程的两根及此时θ的值. 考点 运用基本关系式求三角函数值 题点 运用基本关系式求三角函数值
解 (1)由题意得(3+1)2-16m≥0,① sin θ+cos θ=
3+1
,② 2
sin θcos θ=m,③
2+3
将②式平方,得1+2sin θcos θ=,
2所以sin θcos θ=
33
,代入③得m=(经验证,满足①式). 44
sin2θ-cos2θ3+1sin θcos θsin2θcos2θ
(2)+=+==sin θ+cos θ=.
121-tan θsin θ-cos θcos θ-sin θsin θ-cos θ1-tan θ(3)由(1)得m=
3331,所以原方程化为2x2-(3+1)x+=0,解得x1=,x2=. 4222
所以1
cos θ=2
3sin θ=,
2
或3
cos θ=.2
1sin θ=,
2
ππ
又因为θ∈(0,π),所以θ=或.
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点评 本题利用一元二次方程根与系数的关系得出等式,然后结合sin θ+cos θ,sin θcos θ关系建立方程求出答案,体现了函数与方程思想的运用.
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