深入解析高考数学中的三倍角公式和和差化积公式,帮助学生掌握应用技巧,提升考试成绩。详细讲解了公式的推导过程和记忆方法,并附上了联想记忆法和推导过程。同时介绍了和差化积公式的推导过程和应用。
导读:
将深入探讨高考数学中三倍角公式和和差化积公式的应用技巧,通过详细解读公式的推导过程和记忆方法,帮助学生深入理解并灵活运用,从而在考试中取得更好的成绩。
三倍角公式
三倍角的正弦、余弦和正切公式如下:
sin3α=3sinα-4sin^3(α)
cos3α=4cos^3(α)-3cosα
tan3α=[3tanα-tan^3(α)]/[1-3tan^2(α)]
三倍角公式推导:
附推导:
tan3α=sin3α/cos3α
=(sin2αcosα+cos2αsinα)/(cos2αcosα-sin2αsinα)
=(2sinαcos^2(α)+cos^2(α)sinα-sin^3(α))/(cos^3(α)-cosαsin^2(α)-2sin^2(α)cosα)
上下同除以cos^3(α),得:
tan3α=(3tanα-tan^3(α))/(1-3tan^2(α))
sin3α=sin(2α+α)=sin2αcosα+cos2αsinα
=2sinαcos^2(α)+(1-2sin^2(α))sinα
=2sinα-2sin^3(α)+sinα-2sin^3(α)
=3sinα-4sin^3(α)
cos3α=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα
=(2cos^2(α)-1)cosα-2cosαsin^2(α)
=2cos^3(α)-cosα+(2cosα-2cos^3(α))
=4cos^3(α)-3cosα
即
sin3α=3sinα-4sin^3(α)
cos3α=4cos^3(α)-3cosα
三倍角公式联想记忆:
记忆方法:谐音、联想
正弦三倍角:3元 减 4元3角(欠债了(被减成负数),所以要“挣钱”(音似“正弦”))
余弦三倍角:4元3角 减 3元(减完之后还有“余”)
☆☆注意函数名,即正弦的三倍角都用正弦表示,余弦的三倍角都用余弦表示。
另外的记忆方法:
正弦三倍角: 山无司令 (谐音为 三无四立) 三指的是"3倍"sinα, 无指的是减号, 四指的是"4倍", 立指的是sinα立方
余弦三倍角: 司令无山 与上同理
和差化积公式
三角函数的和差化积公式如下:
sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
积化和差公式:
三角函数的积化和差公式如下:
sinα·cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosα·sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]
cosα·cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinα·sinβ=-0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]
和差化积公式推导:
附推导:
首先,我们知道sin(a+b)=sina__co***+cosa__sinb,sin(a-b)=sina__co***-cosa__sinb
我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina__co***
所以,sina__co***=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
同理,若把两式相减,就得到cosa__sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa__co***-sina__sinb,cos(a-b)=cosa__co***+sina__sinb
所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa__co***
所以我们就得到,cosa__co***=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
同理,两式相减我们就得到sina__sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
这样,我们就得到了积化和差的四个公式:
sina__co***=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
cosa__sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
cosa__co***=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
sina__sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式。
我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2
把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:
sinx+siny=2sin((x+y)/2)__cos((x-y)/2)
sinx-siny=2cos((x+y)/2)__sin((x-y)/2)
cosx+cosy=2cos((x+y)/2)__cos((x-y)/2)
cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)__sin((x-y)/2)