内容正文:
5.5.1.2 两角和与差的
正弦、余弦、正切公式
回顾两角差的余弦公式:
一、引入新课
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.
思考:如果此处是求cosαcosβ-sinαsinβ的值呢?如何处理?
计算:(1)cos105°cos15°+ sin105°sin15°;
(2)-cos(θ+21°)cos(θ-24°)-sin(θ+21°)sin(θ-24°).
1.两角和余弦公式的推导
减法与加法之间的关系是什么?
二、探究新知
利用公式C(α-β) ,则有
cos(α+β) =cos[α-(-β)]
=cosαcos(-β)+sinαsin(-β)
=cosαcosβ-sinαsinβ
这便是两角和的余弦公式,简记为C(α+β) .
互为逆运算
两角和与差的余弦公式的适用范围及公式的特征有哪些?
(1)适用范围:没有限制条件,α、β、α+β、α-β均为任意角,
可以是数、字母和代数式.
(2)公式特征:同名异号——同名:两同名三角函数相乘;
异号:公式左右加减号相反.
2.两角和与差的正弦公式的推导
上面我们得到了两角和与差的余弦公式.我们知道,用诱导公
式五(或六)可以实现正弦、余弦的互化.你能根据C(α±β)
及诱导公式五(或六),推导出用任意角α,β的正弦、余弦
值表示sin(α+β)、sin(α-β)的公式吗?
sin(α-β)
=cos[(-α)+β]
=cos(-α)cosβ-sin(-α)sinβ
=sinαcosβ-cosαsinβ
sin(α+β)
=cos[(-α)-β]
=cos(-α)cosβ+sin(-α)sinβ
=sinαcosβ+cosαsinβ
=cos[-(α+β)]
=cos[-(α-β)]
(S(α+β))
(S(α-β))
两角和与差的正弦公式的适用范围及公式的特征有哪些?
(1)适用范围:没有限制条件,α、β、α+β、α-β均为任意角,
可以是数、字母和代数式.
(2)公式特征:“异名同号”——异名:两异名三角函数相乘;
同号:公式左右加减号相同.
3.两角和与差的正切公式
你能根据正切函数与正弦函数,余弦函数的关系,从C(α±β),S(α±β)出发,推导出用任意角α,β的正切表示α±β的正切公式吗?
如果cosαcosβ≠0,即cosα≠0且cosβ≠0时,分子、分母同除以cosαcosβ
得tan(α+β)=,
据角α、β的任意性,在上面的式子中,
β用-β代之,则有tan(α-β)=.
当cos(α+β)≠0时,tan(α+β)=.
结论:tan(α+β)= ,tan(α-β)= .
(T(α+β))
(T(α-β))
两角和与差的正切公式的适用范围及公式的特征有哪些?
(1) 适用范围:限制条件:α、β、α+β均不为kπ+ (k∈Z);
可以是数、字母和代数式.
(2)公式特征:同名;分子同号,分母异号.
从公式推导过程进行说理:
cos(α+β)≠0,则α+β≠kπ+;同除cos α、cos β,得cos α≠0,
cos β≠0,则α≠kπ+,β≠kπ+.cos x≠0,保证了tan x有意义.
三、运用新知
例1.已知sinα=,α是第四象限角,求sin(-α) ,cos(+α),tan(α-)的值.
解:因为sinα=,α是第四象限角,得cosα=,
于是有:sin(-α)=sincosα-cossinα=
cos(+α)=coscosα-sinsinα=
tan(α-)===-7.
(1)由公式,得
-===.
(2)由公式,得
===0.
(3)由公式,得====.
1.下列式子恒成立的是 ( )
A.sin(α+β)=sinα+sinβ
B.cos(α-β)=cosαcosβ+ sinαsinβ
C.sin(α-β)=cosαcosβ- sinαsinβ
D.cos(α+β)=cosαsinβ+ sinαcosβ
解析:根据两角和差的正弦公式、余弦公式可得
cos(α-β)=cosαcosβ+ sinαsinβ恒成立.
四、学生练习
B
2.求 sin 7°cos 37°-sin 83°cos 53°的值.
解:原式=cos83°cos37°-sin83°sin37°
=cos(83°+37°)