内容正文:
第五章 三角函数
第5.5.1讲 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
一、学习目标
1.经利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式,重点培养逻辑推理的核心素养.
2.能利用两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦和正切公式。
3.掌握公式的结构形式,并能利用公式进行化简、求值,重点提升数学运算核心素养.
二、重点难点
1、两角和与差的余弦
2、两角和与差的正弦
3、 两角和与差的正切
4、 求值、化简综合问题
三、核心知识
两角差的余弦公式
1.当α=60°,β=30°时,cos α-cos β等于多少?cos 60°-cos 30°=cos(60°-30°)成立吗?
提示:cos 60°-cos 30°=,cos(60°-30°)=,故cos 60°-cos 30°=cos(60°-30°)不成立.
2.单位圆中(如图),∠AOx=α,∠BOx=β,那么A,B的坐标是什么?与的夹角是多少?
提示:A(cos α,sin α),B(cos β,sin β).与的夹角是α-β.
3.根据上图,分别利用平面向量数量积的定义及坐标运算,求出·的数量积各是什么?
提示:①·=||·||·cos(α-β)=cos(α-β).
②·=(cos α,sin α)·(cos β,sin β)=cos αcos β+sin αsin β.
4.根据上面的计算可以得出什么结论?
提示:cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
Cα-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.
两角和的余弦公式
如何用两角差的余弦公式推导两角和的余弦公式?
提示:cos(α+β)=cos[α-(-β)]=cos αcos(-β)+sin αsin(-β)=cos αcos β-sin αsin β.
Cα+β:cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.
(1)适用条件:α,β都是任意角.
(2)记忆口诀:“余余正正,符号相反”.
[点拨]
比较公式Cα+β和Cα-β,可得二者的结构特征:
知识点三 两角和与差的正弦公式
1.如何利用两角差的余弦公式和诱导公式得到两角和的正弦公式?
提示:sin(α+β)=cos=cos[-β]=coscos β+sinsin β=sin αcos β+cos αsin β.
2.怎样由两角和的正弦公式得到两角差的正弦公式?
提示:用-β代换β,即可得sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.
两角和与差的正弦公式
名称
公式
简记符号
使用条件
两角和
的正弦
sin(α+β)=
sin αcos β+cos αsin β
Sα+β
任意角
两角差
的正弦
sin(α-β)=
sin αcos β-cos αsin β
Sα-β
任意角
知识点四 两角和与差的正切公式
1.怎样由两角和的正弦、余弦公式得到两角和的正切公式?
提示:tan(α+β)==,
分子分母同除以cos αcos β,便可得到.
2.由两角和的正切公式如何得到两角差的正切公式?
提示:用-β替换tan(α+β)中的β即可得到.
1.两角和与差的正切公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正切
Tα+β
tan(α+β)=
α,β,α+β均不等于kπ+(k∈Z),
tan α+tan β≠1
两角差的正切
Tα-β
tan(α-β)=
α,β,α-β均不等于
kπ+(k∈Z)
tan α+tan β≠-1
2.两角和与差的正切公式的变形
(1)Tα+β的变形:
tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β).
tan α+tan β+tan αtan βtan(α+β)=tan(α+β).
tan αtan β=1-.
(2)Tα-β的变形:
tan α-tan β=tan (α-β)(1+tan αtan β).
tan α-tan β-tan αtan βtan(α-β)=tan(α-β).
tan αtan β=-1.
三、核心例题
题型1、两角和与差的余弦
1.已知,则a的值为( )
A. B. C. D.
2.计算的值( )
A. B. C. D.
3.( )
A. B. C. D.
4.( )
A. B. C. D.
5.化简的值为( )
A.1 B.-1
C.0 D.cos θ
题型2、两角和与差的正弦
6.的值为( )
A. B. C. D.
7.( )
A. B. C. D.
8.( )
A. B. C