三角恒等变换

三角函数B 档L3近3年考频 7 次

常见题型:choice、fill、short

同角三角函数关系、诱导公式、和差公式、二倍角公式等是三角函数运算的基础,上海高考历年高频考查,通常在前几道填空题或解答题的计算环节中出现。

考法聚焦

典型例题

例题 1

已知函数 f(x) = \sin x + $\sqrt{3}$\cos x,求 f(x) 的最小正周期和最大值。

解答

第一步:应用辅助角公式,将 f(x) 化为单一正弦形式。
由公式:a=1, b=√3,则 √(a²+b²) = √(1+3) = 2,且 tanφ = b/a = √3,φ = π/3(第一象限)。
所以 f(x) = 2sin(x + π/3)。
第二步:求最小正周期。正弦函数 y = A sin(ωx+φ) 的周期 T = 2π/|ω|,这里 ω=1,故 T=2π。
第三步:求最大值。正弦函数的值域为[-1,1],所以 f(x) 的最大值为 2×1 = 2。

要点:

  • 熟练运用辅助角公式进行合一变形
  • 注意φ的象限由a,b符号共同决定
  • 掌握正弦型函数周期与最值的求法

例题 2

化简:\sin 15^\circ \cos 15^\circ。

解答

方法一:直接应用二倍角公式。
sin15°cos15° = ($\frac{1}{2}$) × 2sin15°cos15° = ($\frac{1}{2}$) sin30° = ($\frac{1}{2}$) × ($\frac{1}{2}$) = $\frac{1}{4}$。
方法二:先求具体值。sin15° = (√6-√2)/4,cos15° = (√6+√2)/4,乘积为 (6-2)/16 = $\frac{4}{16}$ = $\frac{1}{4}$。
两种方法结果一致,推荐使用二倍角公式更简洁。

要点:

  • 识别二倍角公式的逆用形式
  • 熟记特殊角三角函数值
  • 选择最简方法求解

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