内容正文:
前面我们学习了诱导公式,利用它们对三角函数进行恒等变形,可以达到化简、求值或证明的目的.这种利用公式对三角函数式进行的恒等变形就是三角恒等变换.观察诱导公式,可以发现它们都是特殊角与任意角的和(或差)的三角函数与任意角,那么任意角与的和(或差)的三角函数与的三角函数会有什么关系呢?下面来研究这个问题.
课题导入
三角恒等变换第1课时
一不怕苦 二不怕累 风雨同舟 追求卓越
授课教师:高复数学
授课时间:2025届
2025届专用
2
1.会推导两角差的余弦公式.
2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.
3.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式和二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.
目标引领
3
某城市的电视发射塔建在市郊的一座小山上.如图所示, 在地平面上有一点A,测得A,C两点间距离约为60米,从A观测电视发射塔的视角(∠CAD)约为45°, ∠CAB=15°.求这座电视发射塔的高度.
B
D
A
C
60
45°
15°
独立自学
思考1:如果已知任意角的正弦、余弦,能由此推出的正弦、余弦吗?
下面,我们来探究与角的正弦、余弦之间的关系.
不妨令
如图,设单位圆与轴的正半轴相交于点以轴非负半轴为始边作角,,它们的终边分别与单位圆相交于点
引导探究
思考2:如果已知任意角的正弦、余弦,能由此推出的正弦、余弦吗?
下面,我们来探究与角的正弦、余弦之间的关系.
不妨令
如图,设单位圆与轴的正半轴相交于点以轴非负半轴为始边作角,,它们的终边分别与单位圆相交于点
终边
终边
终边
引导探究
连接.若把扇形绕着点旋转角,则点分别与点重合.根据圆的旋转对称性可知,与重合,从而,所以
注:
根据两点间的距离公式,得:
化简得:.
引导探究
当时,容易证明上式仍然成立.
所以,对于任意角有
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,称为差角的余弦公式,简记为.
引导探究
思考3:由公式出发,你能推导出两角和与差的三角函数的其他公式吗?
下面以公式为基础来推导其他公式.
例如,比较与,并注意到与之间的联系:
=,则由公式,有
.
于是得到了两角和的余弦公式,简记作.
引导探究
思考4:上面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.你能根据及诱导公式五(或六),推导出用任意角的正弦、余弦表示的公式吗?
于是得到了两角和的正弦公式,简记作.
引导探究
新知探
于是得到了两角和的正弦公式,简记作.
思考5:你能根据正切函数与正弦函数、余弦函数的关系,从出发,推导出用任意角的正切表示的公式吗?
引导探究
因为 , 所以有:
于是得到了两角和的正切公式,简记作.
(同除以)
引导探究
因为,所以有:
于是得到了两角和的正切公式,简记作.
(同除以)
引导探究
公式,,给出了任意角的三角函数值与其和角的三角函数值之间的关系.为方便起见,我们把这三个公式都叫做和角公式.
类似地,,,都叫做差角公式.
引导探究
思考6:试利用公式,,推导出的公式?
;
;
引导探究
新知索
思考7:如果要求二倍角的余弦公式仅含的正弦(余弦),那么又可得到:
证明:因为,
所以
以上这些公式都叫做倍角公式.倍角公式给出了的三角函数与的三角函数之间的关系.
引导探究
(1)使用两角和、差及二倍角公式,首先要记住公式的结构特征和符号的变化规律.例如两角和与差的余弦公式可简记为“同名相乘,符号反”.
(2)使用公式求值,应注意与同角三角函数的基本关系、诱导公式的综合应用.
目标升华
17
当堂诊学
2.已知是第三象限角,求的值.
解:由,,得:
又由,是第三象限角,得:
所以.
当堂诊学
3.已知是第四象限角,求的值.
解:由,是第四象限角,
得:
所以
于是有
当堂诊学
4.已知,求的值.
解:由,得
又所以
于是
当堂诊学
5.在中,求的值.
解法1:在中,由得
所以
又,所以
于是.
当堂诊学
6.在中,求的值.
解法2:在中,由得
所以
又,所以
所以
当堂诊学
强化补清
完成题层快练二十六题目
【答案】 ①eq \f(1,4) ②2 ③-eq \f(\r(3),2) ④2 ⑤eq \f(\r(3),3) ⑥4 ⑦2-eq \r(3) ⑧eq \f(1,4)
1.(1)求值:
①sin 105°sin 15°;
②eq \f(1-tan222°30′,tan 22°30′);
③sin2eq \f(π,12)-sin2eq \f(5π,12);
④(1+tan 18°)(1+tan 27°);
⑤eq \f(cos 15°-sin 15°,cos 15°+sin 15°);
⑥tan 75°+tan 15°;
⑦eq \f(sin 7°+cos 15°sin 8°,cos 7°-sin 15°sin 8°);
⑧eq \f(sin 10°,1-\r(3)tan 10°).
$$