内容正文:
第二章
三角计算
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
二倍角的正弦、余弦、正切公式
2.2
正弦型函数的性质和图像
2.3
解三角形
2.4
三角计算的应用举例
2.5
2.1
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
探索
设是任意的两个角,试问:的关系如何?
由于正弦函数和余弦函数的最小正周期都是,因此我们只要讨论和的情形.
在直角坐标系中,作单位圆,它与轴的正半轴交于点,以射线为始边作角,它的终边与单位圆交于点.接着以射线为始边作角,它的终边与单位圆交于点,则角的始边为射线,终边为射线.再以射线为始边作角,它的终边与单位圆交于点.如图2.1-1所示.
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
于是各点的坐标分别是
,
.
由于角与角旋转的数量相同,因此的长度与的长度相等,从而弦AC与弦BD的长度相等.
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
怎么求平面上两点间的距离?
运用平面上两点间距离公式,从得出
将上式左右两边都展开,得
.
利用同角的三角函数的关系式以及诱导公式,整理得
.
从而得出
.
利用周期性可得出,这个公式对于任意角都成立.
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
(1)
公式(1)称为两角和的余弦公式.
因此,对于任意角有下式成立:
在公式(1)中用代替,就得到
由此得出,对任意角有下式成立 :
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
(2)
公式(2)称为两角差的余弦公式.
1
不用计算器,求的值.
例
解
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
把角分解成恰当的两个特殊角的和或差,是应用两角和与差的余弦公式求值的关键.比如15°可以写成,也可以写成.
2
已知求的值.
因为,所以
.
因为所以
例
解
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
从而
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
3
证明:对任意角,有
在公式(3)中,用代替,得
例
证明
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
(3)
(4)
4
证明:对任意角,有
在公式(3)、(4)中 ,用代替,得
例
证明
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
(5)
(6)
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
探索
设是任意角,试问:
的关系如何?
的关系如何?
根据公式(3)以及公式(2)、(4)得
因此,对于任意角有下式成立 :
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
把公式(7)中的用代替,得
因此,对于任意角有下式成立 :
公式(7)、(8)分别称为两角和(差)的正弦公式.
(7)
(8)
5
不用计算器 , 求的值.
例
解
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
6
设是任意实数,,求函数的最小正周期.
根据诱导公式得
,
因此是的一个周期.由于的最小正周期是,因此是的最小正周期.
例
解
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
7
求下列函数的最小正周期 :
(1)
(2)
分析 利用两角和(差)的正弦公式, 把所给函数化成的形式,然后利用例6的结论作答.
(1)
例
解
两角和与差的余弦、正弦、正切公式
2.1
由于的最小正周期是, 因此函数
的最小正周期是.