内容正文:
5.5.1 课时1
两角差的余弦公式
作者编号:32101
学习目标
1.体会推导两角差的余弦公式过程.
2.掌握两角差的余弦公式.
3.能利用两角差的余弦公式解决相关的问题.
作者编号:32101
新课讲授
前面我们学习了使用诱导公式对三角函数式进行化简,那么当其不是任意角α与特殊角的和差,而是任意角α与任意角β的和差的时候,你能否由任意角α,β的正弦、余弦,推出α+β,α-β的正弦、余弦呢?
例如:cos15°=?
cos15 ° = cos(45 °-30 °)
那么接下来,我们应当如何展开这个式子呢?
作者编号:32101
下面我们一起来探究一下如何利用α,β的正、余弦值表示cos(α-β).
设单位圆与x轴的正半轴相交于点A(1,0),以x轴非负半轴为始边作角α,β,α-β这三个角,且α,β终边不重合.
连接AP,A1P1,由弧长相等,容易发现AP=A1P1.
α
问题1:已知角α的终边与单位圆的交点为P1,请写出点P1的坐标.
P1
A1
A (1,0)
P
β
α-β
α-β
问题2:已知角β的终边与单位圆的交点为A1,请写出点A1的坐标.
(cos α,sin α).
(cos β,sin β).
问题3:已知角α-β的终边与单位圆的交点为P,请写出点P的坐标.
(cos (α-β),sin (α-β)).
作者编号:32101
由AP=A1P1,得[cos(α-β)-1]2+sin2(α-β)
=(cos α-cos β)2+(sin α-sin β)2,
O
x
y
P1
A1
A
P
角α-β终边
角β终边
角α终边
α-β
α-β
(cosα,sinα)
(cosβ,sinβ)
(cos(α-β),sin(α-β))
cos(α-β) = cosα cosβ + sinα sinβ
作者编号:32101
思考:当角α,β终边重合,即α=β+2kπ,k∈Z时,此公式是否成立?
cos(α-β) = cosα cosβ + sinα sinβ
证明过程:此时,左式=cos2kπ=1 右式=cos2β+sin2β=1
左式=右式
所以,等式成立.
作者编号:32101
两角差的余弦公式
cos(α-β) = cosα cosβ + sinα sinβ
对于任意角α,β有
此公式给出了任意角α,β的正弦、余弦与cos(α-β)之间的关系,称为差角的余弦公式,简记作C(α-β).
记法:余余正正符号异
注意
(1)该公式对任意角都能成立.
(2)公式的结构,左端为两角差的余弦,右端为这两角的同名三角函数值积的和.
(3)公式的逆用仍然成立.
作者编号:32101
例1 利用公式证明.
(1); (2).
证明:(1)
(2)
作者编号:32101
例2 已知是第三象限角,求的值.
解:由,得:
又,是第三象限角得:
所以.
作者编号:32101
练1.cos 20°等于( )
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.sin 30°cos 10°+sin 10°cos 30°
B
B
作者编号:32101
∵β=α-(α-β),∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)
作者编号:32101
作者编号:32101
课堂总结
回顾本节课,回答下列问题:
两角差的余弦公式
作者编号:32101
当堂检测
1.cos 15°cos 45°+sin 15°sin 45°=( )
B
( )
B
作者编号:32101
当堂检测
B
作者编号:32101
cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=×+×=.
练2.cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)的值为( )
A.- B. C.- D.
sin α===.
由0<β<α<,得0<α-β<.
又∵cos(α-β)=,
∴sin(α-β)===.
=×+×=.
∵0<β<,∴β=.
例3 已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,求β的值.
解:由cos α=,0<α<,得
练3.已知cos(α-β)=-,cos(α+β)=,且α-β∈,α+β∈,求角β的值.
解:由α-β∈,且cos(α-β)=-,得sin(α-β)=.
由α+β∈,且cos(α+β)=,得sin(α+β)=-.
∴cos 2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)
=×+×=-1.
又α+β∈,α-β∈,∴2β∈.
∴2β=π,则β=.
2.已知sin α=,α∈,则cos等于
A. B. C.- D.-
A. B.
C.- D.-
3.已知sin α-sin β=1-,cos α-cos β=,则cos(α-β)的值为( )
A. B.
C. D.1
$$