内容正文:
5.5.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
第1课时 两角差的余弦公式
问题(1):
复习引入
问题(2):
能否用α的三角函数与β的三角函数来表示?
1.口答:
在研究三角函数时,我们还常常遇到这样的问题:已知任意角α、β的三角函数值,如何求α+β、 α–β或 2α的三角函数值?
下面我们先回顾平面内两点间的距离公式,并从两角差的余弦公式谈起.
如图,在坐标平面内的任意两点P1(x1, y1), P2(x2, y2),
P1Q=M1M2=|x1–x2|,QP2=N1N2=|y1–y2|,
由勾股定理,可得
P1P22=P1Q2+QP22
=(x1–x2)2+(y1–y2)2,
=|x1–x2|2+|y1–y2|2
由此得到平面内P1(x1, y1), P2(x2, y2)
两点间距离公式:
2.两点间距离公式
3
3.探究:已知任意角 的正弦和余弦,能否由此推出 的余弦吗?
问题(1)图形化
问题1:一般地,如下图所示,能否求解各点坐标呢?
问题2: 有什么关系?
学习新知
把扇形OAP绕着点O旋转β角,
则点A,P分别与点A1,P1重合.
根据的旋转对称性可知,
弧 与弧 重合,从而 = .
所以AP= A1P1.
此公式给出了任意角α,β的正弦、余弦与其差角α-β的余弦之间的关系,称为差角的余弦公式,简记为C(α-β).
当α=2kπ+β, k∈Z时,容易证明上式仍然成立.
所以,对于任意角α,β有,
公式有什么特点?
如何记住公式?
(1)公式的结构特征:
左边两角差的余弦,右边是同名三角函数乘积的和,可用口诀“余余正正,符号相反”记忆公式.
(2)公式中的角α,β :
公式中的角α,β不仅可以是任意具体的角,而且可以也可以是一个“团体”,
如 中的“ ”相当于公式中的α,“ ”相当于公式中的β.
判断正误:
(1)存在角α,β,使cos(α-β)=cos α-cos β.( )
(2)对于任意角α,β,总有cos(α-β)=cos α-cos β.( )
(3)对于任意角α,β,总有cos(α-β)=cos αcos β-sin αsin β.( )
辨一辨
分析:
思考:你会求 的值吗?
利用差角余弦公式求 的值
典型例题
例1:利用公式证明:
证明:
(2)学生板书.
例2.已知
求cos(α-β)的值
典型例题
已知
求 的值.
解:
∵
∴
巩固练习
典型例题
(1)两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解.
(2)已知某一个或两个角的三角函数值,求另一个角的余弦值时,应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.通过构造两角差的余弦的形式,利用公式进行计算.
(3)由于和、差角与单角是相对的,因此做题过程中要根据需要灵活地进行拆角或拼角的变换.
归纳提升
巩固练习
例4. 求下列各式的值:
(1)cos 40ocos 70o+cos 20ocos 50o;
(2)cos 63osin 57o+sin 117osin 33°;
(3)cos(α-20o)cos(40o+α)+sin(α-20o)·sin(40o+α);
(4) cos 105o+ sin 105o.
典型例题
解:(1)原式=cos 40 o cos 70 o +sin 70 o sin 40 o
=cos(70 o -40 o)=cos 30 o
(3)cos(α-20 o)cos(40 o +α)+sin(α-20 o)sin(40 o +α)
=cos[(α-20 o)-(α+40 o)]=cos(-60 o)
逆用cos(α-β)的公式,首先要符合
“cos αcos β+sin αsin β ”的形式,若不符合,要根据诱导公式变形.
含有常数的式子,先将系数转化为特殊角的三角函数值,再利用两角差的余弦公式求解.
归纳提升
(2)cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)
(1)cos 263°cos 203°+sin 83°sin 23°
练习. 求下列各式的值:
巩固练习
【引申】
1、