内容正文:
8.2 三角恒等变换
8.2.1 两角和与差的余弦
1.能利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用.(难点)
2.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式.(重点)
3.能利用两角和与差的余弦公式化简、求值.(重点)
1.通过两角和与差的余弦公式的推导,培养学生逻辑推理的核心素养.
2.借助两角和与差的余弦公式的应用,培养学生数学运算的核心素养.
观察下表中的数据:
cos (60°-30°)
cos (60°+30°)
cos 60°
cos 30°
sin 60°
sin 30°
0
cos (120°
-60°)
cos (120°
+60°)
cos 120°
cos 60°
sin 120°
sin 60°
-1
-
从中你能发现cos(α-β)、cos(α+β)与cos α,cos β,sin α,sin β间的内在关系吗?
[提示] cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β,
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.
知识点 两角和与差的余弦公式
简记符号
公式
使用条件
Cα-β
cos(α-β)=cos αcos_β+sin αsin β
α,β∈R
Cα+β
cos(α+β)=cos αcos_β-sin αsin β
两角和与差的余弦公式的结构特征是什么?可用什么口诀记忆?
[提示] 可简单记为“余余正正,符号相反”,即展开后的两项分别为两角的余弦乘余弦、正弦乘正弦;展开前两角间的符号与展开后两项间的符号相反.
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)cos(70°+40°)=cos 70°-cos 40°. ( )
(2)对于任意实数α,β,cos(α-β)=cos α-cos β都不成立. ( )
(3)对任意α,β∈R,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β都成立. ( )
(4)cos 30°cos 60°+sin 30°sin 60°=1. ( )
[提示] (1)×.cos(70°+40°)=cos 110°≠cos 70°-cos 40°.
(2)×.当α=-45°,β=45°时,cos(α-β)=cos(-45°-45°)=cos(-90°)=0,cos α-cos β=cos(-45°)-cos 45°=0,此时cos(α-β)=cos α-cos β.再如α=0°,β=60°时也成立.
(3)√.结论为两角和的余弦公式.
(4)×.cos 30°cos 60°+sin 30°sin 60°=cos(60°-30°)=cos 30°=.
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.cos 20°=( )
A.cos 30°cos 10°-sin 30°sin 10°
B.cos 30°cos 10°+sin 30°sin 10°
C.sin 30°cos 10°-sin 10°cos 30°
D.cos 30°cos 10°-sin 30°cos 10°
B [cos 20°=cos (30°-10°)=cos 30°cos 10°+sin 30°sin 10°,故选B.]
3.化简cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β为( )
A.sin(2α+β) B.cos(2α-β)
C.cos α D.cos β
C [原式=cos[(α+β)-β]=cos α.]
类型1 利用两角和与差的余弦公式化简、求值
【例1】 (1)cos 615°的值为( )
A. B.
C. D.
(2)化简下列各式:
①cos(θ+21°)cos(θ-24°)+sin(θ+21°)sin(θ-24°);
②-sin 167°·sin 223°+sin 257°·sin 313°.
(1)D [cos 615°=cos (720°-105°)=cos 105°=cos (45°+60°)
=cos 45°cos 60°-sin 45°sin 60°=.]
(2)[解] ①原式=cos[(θ+21°)-(θ-24°)]=cos 45°=.
②原式=-sin(180°-13°)sin(180°+43°)+sin(180°+77°)sin(360°-47°)=sin 13°sin 43°+sin 77°sin 47°=sin 13°sin 43°+cos 13°cos 43°=cos(13°-43°)=cos(-30°)=.
1.在两角和与差的余弦公式中,α,β可以是单个角,也可以是两个角的和或差,在运用公式时常将两角的和或差视为一个整体.
2.两角和与差的余弦公式在求值