两角和差的三角函数关系式在解某些综合题时,也常常起到重要的作用。
我们来解一道三角函数计算题。题目呈现:设cos32°=0.848,不查表计算sin46°的值(精确到0.01)。
分析:考虑到46°=30°+16°,而16°是32°的一半,故可由半角公式求出sin16°和cos16°,再用正弦两角和差角公式计算sin46°。半角公式如下图所示:

解:先求sin16°和cos16°,过程如下图所示:

因为16°在第一象限,故根号前取正号。
sin46°=sin(30°+16°)
=sin30°cos16°+cos30°sin16°
=0.5×0.9612+0.8660×0.2756
=0.4806+0.2387=0.7193≈0.72
计算过程有个难点,即笔算平方根。推荐阅读下面的我的往期文章:
https://m.toutiao.com/is/U9Qgb5D/ - 生活中的魔法数学:平方根的笔算 - 今日头条
https://m.toutiao.com/is/U9Qp88M/ - 乘方和开方的计算(帮你记得牢算得快,轻松脑算的全脑科学速算法) - 今日头条
假如这道题是选择题或填空题,则有另外一种解法。
我们考虑求sin1°和cos1°。怎么求呢?因为题目要求的函数值是近似值,所以有办法。请看下图:

上面的图是复平面,x轴是实数,y轴是虚数。借用这张图是想说明欧拉用单位圆定义任意角的三角函数。
欧拉说过,sinα=函数线MP, 而cosα=函数线OP。MP和OP是图中直角三角形的两条直角边。如果角α的角度很小,可以近似处理为MP=角α所对的弧长。这样用曲线代替直线的做法,在角度很小时可以有足够的精度。
在单位圆中,圆心角1°角所对的弧长=2π÷360=π÷180
≈3.14159÷180=0.017453
约等于0.01745。
根据三角恒等式sin²α+cos²α=1,可得
cos1°≈0.99985
于是得到
sin46°=sin(45°+1°)
=sin45°cos1°+cos45°sin1°
=0.7071×0.99985+0.7071×0.01745=0.7070+0.01234
≈0.71934≈0.72
注意,这个解法没有用到已知条件cos32°=0.848,所以在合适的场合才能使用。
=0.4806+0.2387=0.7193≈0.72
中学数学用表请看下图:

科学尚未普及,媒体还需努力。感谢阅读,再见。