第4章 2.4 积化和差与和差化积公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)

2025-04-08
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版必修 第二册
年级 高一
章节 2.4积化和差与和差化积公式
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 996 KB
发布时间 2025-04-08
更新时间 2025-04-08
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-03-31
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51350583.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

2. 4  积化和差与和差化积公式 关键能力  攻重难 例1:(1)sin π12 - cos π 12 = sin π 12 - sin 5π 12 = 2cos π 12 + 5π 12 2 sin π 12 - 5π 12 2 = 2cos π4 sin - π( )6 = -槡22 . (2)sin 20°cos 70° + sin 10°sin 50° = 12 (sin 90° - sin 50°)- 1 2 (cos 60° - cos 40°)= 1 4 - 1 2 sin 50° + 1 2 cos 40° = 1 4 - 1 2 sin 50° + 1 2 sin 50° = 1 4 . 对点训练1:原式= - 12 (cos 40° - cos 0°)+ 1 2 (cos 100° + cos 0°)+ 12 (sin 70° - sin 30°) = 1 + 12 (cos 100° - cos 40°)+ 1 2 sin 70° - 1 4 = 34 + 1 2 (- 2sin 70°sin 30°)+ 1 2 sin 70° = 34 - 1 2 sin 70° + 1 2 sin 70° = 3 4 . 例2:∵ cos α - cos β = 12 , ∴ -2sin α + β2 sin α - β 2 = 1 2 ,① 又∵ sin α - sin β = - 13 , ∴ 2cos α + β2 sin α - β 2 = - 1 3 .② ∵ sin α - β2 ≠0, ∴由①②得- tan α + β2 = - 3 2 , ∴ tan α + β2 = 3 2 . 对点训练2:1330   因为sin(α + β)= 2 3 ,sin(α - β)= 1 5 ,所 以sin(α + β)+ sin(α - β)= 2sin αcos β = 23 + 1 5 = 13 15,所以 sin αcos β = 1330 . 例3:【证明】  (1)左边= (sin A + sin 5A)+ 2sin 3A(sin 3A + sin 7A)+ 2sin 5A = 2sin 3Acos 2A + 2sin 3A2sin 5Acos 2A + 2sin 5A = 2sin 3A(cos 2A + 1) 2sin 5A(cos 2A + 1)= sin 3A sin 5A = 右边. (2)左边= cos A + 2cos 120°cos Bsin B + 2cos 120°sin A = cos A - cos Bsin B - sin A = 2sin A + B2 sin B - A 2 2cos A + B2 sin B - A 2 = tan A + B2 =右边. 对点训练3:由A + B + C = 180°,得C = 180° -(A + B), 即C2 = 90° - A + B 2 ,∴ cos C 2 = sin A + B 2 . ∴ sin A + sin B + 2sin A + B2 cos A + B 2 = 2sin A + B2 ·cos A - B 2 + 2sin A + B 2 ·cos A + B 2 = 2sin A + B2 cos A - B 2 + cos A + B( )2 = 2cos C2·2cos A 2·cos - B( )2 = 4cos A2 cos B 2 cos C 2 , ∴原等式成立. 例4:因为函数f(x)= sin 52 x 2sin x2 - 12与g(x)= cos 2x + a(1 + cos x)- cos x - 3的图象在(0,π)内至少有一个公共点, 所以 sin 52 x 2sin x2 - 12 = cos 2x + a(1 + cos x)- cos x - 3在(0,π) 内至少有一个解, 即sin 52 x - sin x 2 =2sin x 2 [cos 2x + a(1 + cos x)- cos x -3], 所以2cos 32 xsin x = 2sin x2 [cos 2x + a(1 + cos x)- cos x - 3], 2cos 32 xcos x 2 = cos 2x + a(1 + cos x)- cos x - 3, cos 2x + cos x = cos2x + a(1 + cos x)- cos x - 3, 所以a =(1 + cos x)+ 11 + cos x,令1 + cos x = t,t∈(0,2), 所以a≥2,当且仅当x = π2时等号成立,所以a的取值范围 是[2,+ ∞). 对点训练4:cos x + 2π( )3 + cos x - π( )6 = 2cos x + 2π( )3 + x - π( )6[ ]2 cos x + 2π( )3 - x - π( )6[ ]2 = 2cos x + π( )4 cos 5π12, cos 5π12 = cos π 4 + π( )6 = cos π4 cos π6 - sin π4 sin π6 =槡槡6 - 24 . 所以f(x)= 2cos x + π( )4 ·cos 512π =槡槡6 - 22 cos x + π( )4 . 因为x∈ - π2 , π[ ]2 , 所以x + π4 ∈ - π 4 , 3 4[ ]π .所以cos x + π( )4 ∈ -槡22 ,[ ]1                                                                      , —523— 所以f (x)的最大值为槡槡6 - 22 ,最小值为槡槡 6 - 2 2 × -槡2( )2 = 槡1 - 32 . 课堂检测  固双基 1. D  cos xsin y = 12 [sin(x + y)- sin(x - y)],故选D. 2. B  sin(45° +A)- sin(45° - A)=2cos 90°2 sin 2A 2 = 2cos 45°sin A 槡= 2sin A. 3. B  sin 75° - sin 15° =2cos 75° +15°2 sin 75° -15° 2 = 2 × 槡2 2 × 1 2 = 槡2 2 .故选B. 4. B  原式= - 2sin 2αsin(- α)2cos 2αsin α = 2sin 2αsin α 2cos 2αsin α = tan 2α. 5.方法一:左边= sin(α + β)cos α - 12 {sin [(α + β)+ α]- sin β} = sin(α + β)cos α - 12 [sin(α + β)cos α + cos(α + β)sin α]+ 1 2 sin β = 12 [sin(α + β)cos α - cos(α + β)sin α]+ 1 2 sin β = 1 2 sin [(α + β)- α]+ 1 2 sin β = sin β =右边. 方法二:左边 = sin(α + β)cos α - [12 2cos 2α + β + β2 sin 2α + β - β ]2 = sin(α + β)cos α - cos(α + β)sin α = sin [(α + β)- α]= sin β =右边. § 3  二倍角的三角函数公式 3. 1  二倍角公式 必备知识  探新知 知识点  2sin αcos α  cos2α - sin2α  2cos2α - 1 1 - 2sin2α 关键能力  攻重难 例1:(1)原式= 2sin π12 cos π 12 2 = sin π6 2 = 1 4 . (2)原式= cos(2 × 750°)= cos 1 500° = cos(4 × 360° + 60°)= cos 60° = 12 . (3)原式= tan(2 × 150°)= tan 300° = tan(360° - 60°) 槡= - tan 60° = - 3. (4)原式= 2sin 20°·cos 20°·cos 40°·cos 80°2sin 20° = 2sin 40°·cos 40°·cos 80°4sin 20° = 2sin 80°·cos 80° 8sin 20° = sin 160°8sin 20° = 1 8 . 对点训练1:(1)B   (2)槡316   (1) 槡 sin 70° 1 - sin 50° sin 40° = cos 20° sin225° + cos2槡 25° - 2sin 25°cos 25° 2sin 20°cos 20° = cos 25° - sin 25° 2sin 20° =槡2sin(45° - 25°)2sin 20° =槡 2 2 ,故选B. (2)cos π9 cos 2π 9 sin 3π 9 cos 4π 9 = sin π9 cos π 9 cos 2π 9 sin 3π 9 cos 4π 9 sin π9 = 1 2 sin 2π 9 cos 2π 9 sin π 3 cos 4π 9 sin π9 = 1 4 sin 4π 9 cos 4π 9 sin π 3 sin π9 = 1 8 sin 8π 9 sin π 3 sin π9 = 1 8 sin π 9 sin π 3 sin π9 = 1 8 sin π 3 = 槡3 16,故答案为槡 3 16 . 例2:(1)725   (2)- 1 2   (1)方法一:由cos π 4 -( )α = 45 , 得槡22 (sin α + cos α)= 4 5 .两边同时平方,得 1 2 (sin α + cos α) 2 = 1625 .故1 + sin 2α = 32 25 . 所以sin 2α = 725 . 方法二:由二倍角公式,得cos2 π4 -( )α = 1 + cos π2 - 2( )α 2 = 1 + sin 2α2 = 16 25,所以sin 2α = 7 25 . 方法三:因为cos π4 -( )α = 45 ,所以sin 2α = cos π2 - 2( )α = cos 2 π4 -( )α = 2cos2 π4 -( )α - 1 = 2 × 1625 - 1 = 725 . (2)由题设得tan(π + 2α)= tan 2α = - 43 .由二倍角公式, 得tan 2α = 2tan α 1 - tan2α = - 43 ,整理得2tan 2α - 3tan α - 2 = 0,解得 tan α = 2或tan α = - 12 .因为α是第二象限的角,所以tan α = - 12 . 对点训练2:由tan α + 1tan α = 5 2 ,得 sin α cos α + cos αsin α = 52 . 则2sin 2α = 5 2 ,即sin 2α = 4 5 , 因为α∈ π4 , π( )2 ,所以2α∈ π2 ,( )π , 所以cos 2α = - 1 - sin22槡 α = - 35 ,sin 2α + π( )4 = sin 2α·cos π4 + cos 2α·sin π 4 = 4 5 × 槡2 2 - 3 5 × 槡2 2 = 槡2 10 . 例3:因为2α - β = 2(α - β)+ β,tan(α - β)= 12                                                                       , —623— 〉 ABCD 3     已知两个电流瞬时值函数式分别是I1 = 12sin ωt - π( )6 ,I2 = 10sin ωt + π( )6 ,求合成后的电流I = I1 + I2 . KLMN%OPQ 1.计算sin 7°cos 23° + sin 83°cos 67°的值为 (    )                                A. - 12 B. 1 2 C.槡32 D. -槡 3 2 2. cos α -槡3sin α化简的结果可以是 (    ) A. 12 cos π 6 -( )α B. 2cos π3 +( )α C. 12 cos π 3 -( )α D. 2cos π6 -( )α 3.求值:12 cos π 12 + 槡3 2 sin π 12 =         . 4. f(x)= | sin x - cos x |的最小正周期为        . 5.已知f(x)= cos x + cos x + π( )3 . (1)求f(x)的最小正周期; (2)求f(x)的单调递增区间. 请同学们认真完成练案[31                     ] 2. 4  积化和差与和差化积公式 !"#$%&'( 课标要求 核心素养 1.了解利用两角和与差的正弦、余弦公式推导积化和差、和差化积公 式的过程. 2.会用积化和差、和差化积公式求值、化简和证明.(数学运算) 通过证明及应用积化和差与和差化积公 式,提升数学抽象、逻辑推理、数学运算 素养. )*+,%-.+ 知识点  积化和差、和差化积公式 名称 公式 积化和差 sin αcos β = 12 [sin(α + β)+ sin(α - β)],cos αsin β = 1 2 [sin(α + β)- sin(α - β)], cos αcos β = 12 [cos(α + β)+ cos(α - β)],sin αsin β = - 1 2 [cos(α + β)- cos(α - β)] 和差化积 sin x + sin y = 2sin x + y2 cos x - y 2 ,sin x - sin y = 2cos x + y 2 sin x - y 2 , cos x + cos y = 2cos x + y2 cos x - y 2 ,cos x - cos y = - 2sin x + y 2 sin x - y 2 !") /012%345 ●678%ogkädkägoij¨ƒTsv;<IJ 1.(1)化简:sin π12 - cos π 12; (2)求值:sin 20°cos 70° + sin 10°sin 50°. [归纳提升] 〉 ABCD 1     求sin220° + cos250° + sin 20°·cos 50°的值. ●67E%ogkädkägoij¨ƒvsv;<IJ 2.已知cos α - cos β = 12 ,sin α - sin β = - 1 3 ,求tan α + β( )2 的值. [归纳提升] 〉 ABCD 2     已知sin(α + β)= 23 ,sin(α - β)= 1 5 ,则sin αcos β =         . 归纳提升: lj‘¥-@AB[ V€nF/Ÿ?^, _6TWj-§j9 :šþʚ?zD c0TWj-§j9 :?› ' ( O ± A jt±“j-§j9 :#-@¿ . 归纳提升: 1̈ ©LMl¥‘¥` a? %59BœL –—cì?ª=Õ# Cuð‘ˆÐ FŒ TU?¡LӑŸc ì?udãd³”- v¿0æ . (2) 0cå«rå« c0 / Ÿ X - !å «3r!03QB“ §j9:¥ª#-@ ¿?g Œ B “ j - @¿ . !"*                                                        ●67H%xJogkäz kägoijŽŒj 3.证明:(1)sin A + 2sin 3A + sin 5Asin 3A + 2sin 5A + sin 7A = sin 3A sin 5A; (2)cos A + cos(120° + B)+ cos(120° - B)sin B + sin(120° + A)- sin(120° - A)= tan A + B 2 . [归纳提升] 〉 ABCD 3     在△ABC中,求证:sin A + sin B + 2sin A + B2 cos A + B 2 = 4cos A 2 cos B 2 cos C 2 . ●67]%xJogkäz kägoij„…HTFG‡6     不同角的正余弦和差及乘积出现时,通常利用和差化积与积化和差公式进行化简 与求值,此时需熟悉并能正确地应用好此公式. 4.已知函数f(x)= sin 52 x 2sin x2 - 12与g(x)= cos 2x + a(1 + cos x)- cos x - 3的图象在 (0,π)内至少有一个公共点,求a的取值范围. [归纳提升] 归纳提升: JK§jwxŸ-¤ Ž59B´µxŸ³ HTý?P&§jw xOû?ÂFc|0 ìt}~%tOx ‰JxI?LxŸ ³H - !u3 c 0 !›3?ꟌWJ '?] O ž 0 ­ Ÿ gJ . 归纳提升: 1. ¶F0cå«tå «c0/Ÿ?%G… z]4«/Ÿ-žŸ Tý?nh/Ÿ#- @¿ . 2. ‘h§j9:-¥ רY¥©¦ëd- 4âá 1̈ ©žÏ y = asin x + bcos x + c -§j9: c0 y = Asin(ωx + φ) + c Ê y = Acos(ωx + φ)+ c -žŸ?¡‘ ¥×¨Y¥© . 2̈ ©žÏ y = asin2x + bsin x + c Ê y = acos2x + bcos x + c -§ j9:?]œý sin x = t Ê cos x = t ?c0 @M t -èÙ9:‘ ¥×¨Y¥© . !!" 〉 ABCD 4     求函数f(x)= cos x + 2π( )3 + cos x - π( )6 ,x∈ - π2 ,π[ ]2 的最值. KLMN%OPQ 1.下列四个等式中,不正确的是 (    )                                A. sin xsin y = 12 [cos(x - y)- cos(x + y)] B. cos xcos y = 12 [cos(x - y)+ cos(x + y)] C. sin xcos y = 12 [sin(x - y)+ sin(x + y)] D. cos xsin y = 12 [sin(x - y)- sin(x + y)] 2. sin(45° + A)- sin(45° - A)可化简为 (    ) A. -槡2sin A B.槡2sin A C. 12 sin A D. - 1 2 sin A 3. sin 75° - sin 15°的值为 (    ) A. 12 B. 槡2 2 C. 槡3 2 D. - 1 2 4.化简cos α - cos 3αsin 3α - sin α的结果为 (    ) A. tan α B. tan 2α C. cot α D. cot 2α 5.求证:sin(α + β)cos α - 12 [sin(2α + β)- sin β] = sin β. 请同学们认真完成练案[32                       ] § $ 二倍角的三角函数公式 3. 1  二倍角公式 !"#$%&'( 课标要求 核心素养 1.理解倍角公式的推导过程,知道倍角公式与和角公式之间的内在 联系.(数学抽象) 2.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式,并能运用这些公式进行简单 的恒等变形. 通过推导二倍角公式以及三角恒等变 换,重点提升数学抽象、逻辑推理、数学 运算素养. !!!

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第4章 2.4 积化和差与和差化积公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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第4章 2.4 积化和差与和差化积公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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