内容正文:
10.1 两角和与差的三角函数
10.1.1 两角和与差的余弦
学业标准
素养目标
1.理解两角和与差的余弦公式的推导过程.
2.会利用两角和与差的余弦公式进行简单的三角函数求值、化简和证明.(重点、难点)
1.借助推导两角和与差的余弦公式,培养直观想象、数学建模等核心素养.
2.通过两角和与差的余弦公式的应用,提升数学运算和逻辑推理核心素养.
[教材梳理]
导学1 两角差的余弦公式
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.
[提示] 不正确.
例如:当α=,β=时,cos(α-β)=cos =,而cos α-cos β=cos -cos =-,
故cos (α-β)≠cos α-cos β;
再如:当α=,β=时,
cos (α-β)=cos =,
而cosα-cos β=cos -cos =,
故cos (α-β)≠cos α-cos β.
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°=__1__;
②cos 60°cos 30°+sin 60°sin 30°= ;
③cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=__0__;
④cos 150°cos 210°+sin 150°sin210°= .
猜想:
cos αcos β+sinαsin β=__cos(α-β)__.
◎结论形成
两角差的余弦公式
公式
cos(α-β)=__cos_αcos_β+sin_αsin_β__.
简记符号C(α-β)
适用条件
公式中的角α,β都是任意角
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
导学2 两角和的余弦公式
把公式cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β中的β用-β代替,结果如何?
[提示] cos (α+β)=cos αcosβ-sin αsin β
在cos (α+β)的公式中,α,β的条件是什么?
[提示] α,β为任意角.
◎结论形成
两角和的余弦公式
名称
公式
简记符号
条件
两角和
的余弦
cos (α+β)=
__cos_αcos_β-sin_αsin_β__
C(α+β)
α,β∈R
[基础自测]
1.(多选)下列命题不正确的是( )
A.对于任意角α,β,都有cos(α-β)=cos α-cos β
B.对于任意角α,β,都有cos(α-β)≠cos α-cos β
C.不存在角α,β,使得cos(α-β)=cos αcos β-sin αsin β
D.存在α和β,使得cos(α+β)=cos αcos β+sin αsin β
解析 A明显不成立;B中当α=,β=时,等式成立,∴B不成立;
C中,当α=kπ或β=kπ时(k∈Z)等式成立,D正确,因为当α=β=0时,等式成立.
答案 ABC
2.cos(30°-45°)=( )
A. B.
C. D.
解析 cos(30°-45°)=cos 30°cos 45°+sin 30°sin 45°=×+×=.
答案 D
3.满足cos αcos β=-sin αsin β的一组α,β的值是( )
A.α=π,β= B.α=,β=
C.α=,β= D.α=,β=
解析 由条件cos αcos β=-sin αsin β得cos αcos β+sin αsin β=,即cos (α-β)=,α=,β=满足条件.
答案 B
4.cos 65°cos 35°+sin 65°sin 35°=________.
解析 原式=cos(65°-35°)=cos 30°=.
答案
题型一 给角求值
求下列各式的值:
(1)cos(-375°);
(2)cos 105°;
(3)coscos+cossin;
(4)cos 105°+sin 105°.
[解析] (1)cos(-375°)=cos 375°=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°
=×+×=.
(2) cos 105°=cos(60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin 60°sin 45°
=×-×=.
(3) coscos+cossin
=coscos+sinsin
=cos=cos=.
(4)cos 105°+sin 105°
=cos 60°cos 105°+sin 60°sin 105°
=cos(60°-105°)=cos(-45°)=.
[规律方法]
利用两角和与差的余弦公式求值的一般思路
(1)