内容正文:
5.5.1二倍角的正弦、余弦、正切公式(第3课时)
同学们,唐代诗人王维曾写出“独在异乡为异客,每逢佳节倍思亲”,一个“倍”字道出了思念亲人的急迫心情,这里的“倍”何止二倍、三倍,更是百倍、千倍,就像大家期盼寒假一样的心情,在这里我希望同学们可以加倍努力,期待我们的成绩加倍提高,说不定,寒假时家长们会对你们有加倍的奖励。那么今天我们要共同探究三角函数中的“二倍”关系。
情景导入
复习回顾
请同学们回顾前面学习的两角和的正弦、余弦、正切公式
S(α+β)
C(α+β)
T(α+β)
探究1:你能利用S(α±β),C(α±β),T(α±β)推导出sin2α, cos2α,tan2α的公式吗?
创设问题情景
思考
?
sin(α+β)与sin2α的异同点是什么?
都是角的正弦值,但角的形式不同
2α=α+α
正弦的二倍角公式
S(α±β)
令β=α
余弦的二倍角公式
C(α±β)
令β=α
正切的二倍角公式
T(α±β)
令β=α
总结:二倍角公式
左到右:升幂缩角; 右到左:降幂扩角
如果要求二倍角的余弦公式C(2α)中仅含α的正弦(余弦),那么又可以得到什么?
探究2
由 cos2α = cos2α - sin2α ,
cos2α + sin2α =1
得 cos2α = 2cos2α - 1 ,
或 cos2α = 1-2sin2α,
1.二倍角的正弦公式
sin 2α= ,其中α∈R,简记作S2α.
2.二倍角的余弦公式
cos 2α=cos2α-sin2α= = ,其中α∈R,简记作C2α.
3.二倍角的正切公式
tan 2α= ,其中 , 简记作T2α.
2sin αcos α
2cos2α-1
1-2sin2α
知识梳理
注意点:
从和角公式、差角公式、倍角公式的推导过程可以发现,这些公式之间存在紧密的逻辑联系,你能设计一张结构图描述它们之间的推出关系吗?
归 纳
(1) sin4α = 2sin( )cos( );
(2) sinα = 2sin( )cos( );
(3) cos6α = ( ) - ( )
= 2( ) - 1
=1 - ( )
(4) = tan( );
公式巩固
例5.已知,求的值.
课本例题
练习
例6.在中,求的值.
解法1:在中,由得
所以
又,所以
于是.
例6.在中,求的值.
解法2:在中,由得
所以
又,所以
所以
2.已知sin=求cos2的值.
3.已知sin2=-求tan的值.
解:sin
=1-2
解:sin2=2sin
2cos
cos
=
提示:已知角的正弦,应该应用哪个公式求该角二倍角的余弦
如果已知的是cos的值呢?
已知tan
解:
点评
拓展
cos2α = cos2α - sin2α
cos2α = 2cos2α - 1
cos2α = 1-2sin2α
对于二倍角的余弦公式的选择
1.知识清单:
(1)二倍角公式的推导.
(2)利用二倍角公式的正用、逆用进行求值.
2.方法归纳:转化法.
3.常见误区:化简求值开根号时,忽视角的范围、实际问题中隐含的条件.
课堂小结
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下课
(1)倍角公式不仅可运用于2α是α的二倍的情况,还可运用于4α作为2α的二倍,α作为的二倍,3α作为的二倍,α+β作为的二倍等情况,这里蕴含着换元的思想.
(2)正切二倍角的范围:α≠+且α≠+kπ(k∈Z).
解决给角求值问题的方法
有方向地将已知式或未知式化简,使关系明朗化;寻找角之间的关系,看是否适合相关公式的使用,注意常见角的变换和角之间的二倍关系.直接正用、逆用二倍角公式,结合诱导公式和同角三角函数的基本关系对已知式子进行转化,一般可以化为特殊角.
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