内容正文:
3.1.1 两角差的余弦公式
第三章 §3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
1
学习目标
1.了解两角差的余弦公式的推导过程.
2.理解用向量法导出公式的主要步骤.
3.熟记两角差的余弦公式的形式及符号特征,并能利用该公式进行求值、计算.
问题导学
达标检测
题型探究
内容索引
问题导学
知识点一 两角差的余弦公式的探究
思考1 如何用角α,β的正弦、余弦值来表示cos(α-β)呢?有人认为cos(α-β)=cos α-cos β,你认为正确吗,试举出两例加以说明.
答案 不正确.
故cos(α-β)≠cos α-cos β;
故cos(α-β)≠cos α-cos β.
思考2 计算下列式子的值,并根据这些式子的共同特征,写出一个猜想.
①cos 45°cos 45°+sin 45°sin 45°=______;
②cos 60°cos 30°+sin 60°sin 30°=______;
③cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=______;
④cos 150°cos 210°+sin 150°sin 210°=______.
猜想:
cos αcos β+sin αsin β=__________,
即________________________________.
1
0
cos(α-β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
知识点二 两角差的余弦公式
答案 A(cos α,sin α),B(cos β,sin β).
思考2 请根据上述条件推导两角差的余弦公式.
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
梳理 C(α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
(1)适用条件:公式中的角α,β都是任意角.
(2)公式结构:公式右端的两部分为同名三角函数的积,连接符号与左边角的连接符号相反.
[思考辨析 判断正误]
1.存在角α,β,使得cos(α-β)=cos α-cos β.( )
√
2.任意角α,β,cos(α-β)=cos αcos β-sin αsin β.( )
×
提示 由两角差的余弦公式可知不正确.
3.任意角α,β,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.( )
√
答案
提示
11
题型探究
类型一 利用两角差的余弦公式化简求值
例1 计算:
(1)cos(-15°);
解答
解 方法一 原式=cos(30°-45°)
=cos 30°cos 45°+sin 30°sin 45°
方法二 原式=cos 15°=cos(45°-30°)
=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°
(2)cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°.
解答
解 原式=cos(15°-105°)=cos(-90°)=cos 90°=0.
反思与感悟 利用两角差的余弦公式求值的一般思路
(1)把非特殊角转化为特殊角的差,正用公式直接求解.
(2)在转化过程中,充分利用诱导公式,构造两角差的余弦公式的右边形式,然后逆用公式求值.
跟踪训练1 化简cos 15°cos 45°+cos 75°sin 45°的值为
答案
√
解析
解析 cos 15°cos 45°+cos 75°sin 45°
=cos 15°cos 45°+sin 15°sin 45°
类型二 给值求值
答案
√
解析
解答
所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)
反思与感悟 给值求值问题的解题策略
(1)从角的关系中找解题思路:已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中的角的关系,根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.
(2)常见角的变换:①α=(α-β)+β;②α=
③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).
解答
以上两式展开两边分别相加,得2+2cos(α-β)=1,
类型三 给值求角
解答
又∵β=(α+β)-α,
∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α
解答
反思与感悟 求解给值求角问题的一般步骤
(1)求角的某一个三角函数值.
(2)确定角的范围.
(3)根据角的范围写出所求的角.
解答
达标检测
答案
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2
3
4
√
解析
5
1
2
3
4
答案
解析
5
√
答案
1
2
3
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解析
√
5
1
2
3
4
5
又α,β均为锐角,所以0<α<α+β<π,cos α>cos(α+β).
答案
解析
1
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4
4.cos(α-35°)cos(α+25°)+sin(α-35°)sin(α