内容正文:
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
5.5.1 第二课时
学习目标
1. 能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、
正切公式,了解它们的内在联系.(逻辑推理)
2. 能运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行简单的
化简、求值.(数学运算)
思维导图
复习回顾
上节课我们利用圆的选转对称性推导出两角差的余弦公式,请同学们在回顾推导过程的基础上写出差角的余弦公式.
此公式给出了任意角的正弦、余弦与其差角的余弦之间的关系.
思考
由两角差的余弦出发,你能不能推导出两角和的余弦公式?
探究新知
思路1:比较,它们的异同点是什么?
思路2:之间有何种关系?
它们都是角的余弦,知识角的形式不同.
从运算的角度看,将加法转化为减法:即
基于上述差异与联系,如何由两角差的余弦公式得到
两角和的余弦公式
即
你能根据两角和与差的余弦公式推导出用任意角的
正弦、余弦表示的公式吗?
即
依照上述解决问题的思路,你能直接写出
两角和的正弦公式和正切公式吗?
知识梳理
名称 简记符号 公式 使用条件
两角和的余弦 α,β∈R
两角差的余弦 α,β∈R
两角和的正弦 α,β∈R
两角差的正弦 α,β∈R
两角和的正切
两角差的正切
两角和与差的正弦公式
记忆口诀: 正余余正,符号相同.
正余余正表示展开后的两项分别是两角的正弦乘余弦、余弦乘正弦;
符号相同表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接
符号相同,即两角和时用“+”,两角差时用“-”.
两角和与差的正切公式
公式的右边为分式形式,其中分子为tan α,tan β的和或差.分母为1与tan αtan β的差或和.公式中左边的加减号与右边分子上的加减号相同,与分母上的加减号相反.
符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.
当α,β,α±β角的正切值不存在时,不能使用上述公式,但可以用诱导公式或其他方法解题.
题型探究
题型一. 给角求值
(5)∵(1+tan 21°)(1+tan 24°)=1+tan 21°+tan 24°+tan 21°tan 24°
=1+tan(21°+24°)(1-tan 21°tan 24°)+tan 21°tan 24°
=1+(1-tan 21°tan 24°)tan 45°+tan 21°tan 24°
=1+1-tan 21°tan 24°+tan 21°tan 24°=2.
同理可得(1+tan 22°)(1+tan 23°)=2,
∴原式=2×2=4.
两角和与差的正弦公式的一般使用方法
(1)正用:把sin(α±β)从左向右展开.
(2)逆用:公式的右边化简成左边的形式,当结构不具备条件时,
要用相关公式调节后再逆用.
(3)变形应用:它涉及两个方面,一是公式本身的变形;二是角
的变形,也称为角的拆分变换,如β=(α+β)-α,2α=
(α+β)+(α-β).
题型探究
题型二. 给值求值
∴cos 2α=cos[(α-β)+(α+β)]
=cos(α-β)cos(α+β)-sin(α-β)sin(α+β)
所以sin 2β=sin[(α+β)-(α-β)]
=sin(α+β)cos(α-β)-cos(α+β)sin(α-β)
给值求值的解题策略
在解决此类题目时,一定要注意已知角与所求角之间的关系,恰当
地运用拆角、拼角技巧,同时分析角之间的关系,利用角的代换化
异角为同角,具体做法是:
(1)当条件中有两角时,一般把“所求角”表示为“已知两角”的和或差.
(2)当已知角有一个时,可利用诱导公式把“所求角”转化为“已知角”.
题型探究
题型三. 给值求角
所以sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
两角和与差的正切公式的变形及常见结论
1.公式的变形
(1)两角和的正切公式的变形
③tan α+tan β+tan αtan βtan(α+β)=tan(α+β).
(2)两角差的正切公式的变形
小试牛刀
4. 化简:cos βcos(α-β)-sin βsin(α-β)= .
答案:DAA -
本 课 结 束
例1. 化简下列各式:
(1);
(2)cos(x+27°)cos(x-18°)+sin(x+27°)sin(x-18°);
(3)tan 12°+tan 33°+tan 12°tan 33°;
(4)(tan 10°-)·;
(5)(1+tan 21°)(1+tan 22°)(1+tan 23°)(1+tan 24°).
解 (1)原式=
=
=.
(2)原式=cos[(x+27°)-(x-18°)]=cos 45°=.
(3)∵=tan(12°+33°)=ta