内容正文:
课时目标
(1)熟悉用向量的数量积推导两角差的余弦公式的过程;
(2)熟记并灵活运用两角差的余弦公式.
知识点 两角差的余弦公式
名称
简记符号
公式
使用条件
两角差的余弦
C(α-β)
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
α,β为任意角
讲重点 对两角差的余弦公式的记忆和理解
(1)公式的特点:公式左边是差角的余弦,公式右边的式子是含有同名弦函数之积的和式,可用口诀“余余,正正,号相反”记忆公式.
(2)注意事项:不要误记为cos(α-β)=cosα-cosβ或cos(α-β)=cosαcosβ-sinαsinβ;同时还要注意公式的适用条件是α,β为任意角.
(3)该公式是整章三角函数公式的基础,要理解该公式的推导方法.公式的应用要讲究一个“活”字,即正用,逆用,变形用,还要创造条件应用公式,如构造角:β=(α+β)-α,β=eq \f(α+β,2)-eq \f(α-β,2)等.
类型一 化简求值
【例1】 求值:
(1)sin460°·sin(-160°)+cos560°·cos(-280°);
(2)cos(α-35°)·cos(25°+α)+sin(α-35°)·sin(25°+α).
思维启迪:可利用诱导公式转化为两角差的余弦的形式求解.
解析:(1)原式
=-sin100°·sin160°+cos200°·cos280°
=-sin100°·sin20°-cos20°·cos80°
=-(cos80°·cos20°+sin80°·sin20°)
=-cos60°=-eq \f(1,2).
(2)原式=cos[(α-35°)-(25°+α)]
=cos60°=eq \f(1,2).
点评:(1)两角差的余弦公式中,α,β可以是单个角,也可以是两个角的和或差,在运用公式时常将两角的和或差视为一个整体.
(2)在利用两角差的余弦公式求某些角的三角函数值时,关键在于把待求的角转化成已知特殊角(如30°,45°,60°,90°,120°,150°,…)之间和与差的关系问题,然后利用公式化简求值.
变式训练1 求下列各式的值:
(1)cos(-15°);(2)cos105°+sin195°.
解析:(1)cos(-15°)=cos15°=cos(45°-30°)
=cos45°cos30°+sin45°sin30°
=eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(3),2)+eq \f(\r(2),2)×eq \f(1,2)=eq \f(\r(6)+\r(2),4).
(2)cos105°+sin195°=cos105°+sin(90°+105°)
=cos105°+cos105°=2cos105°=2cos(135°-30°)
=2(cos135°cos30°+sin135°sin30°)
=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(2),2)×\f(\r(3),2)+\f(\r(2),2)×\f(1,2)))=eq \f(\r(2)-\r(6),2).
类型二 给值求值
【例2】 已知△ABC中,sinC=eq \f(4,5),cosB=-eq \f(2,3),求cosA.
思维启迪:
解析:在△ABC中,由cosB=-eq \f(2,3),可得sinB=eq \f(\r(5),3),
由cosB=-eq \f(2,3)<0,知B为钝角,∴C为锐角,
∴cos(A+B)=cos(π-C)=-cosC
=-eq \r(1-sin2C)=-eq \f(3,5),
sin(A+B)=sin(π-C)=sinC=eq \f(4,5),
∴cosA=cos[(A+B)-B]
=-eq \f(3,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2,3)))+eq \f(4,5)×eq \f(\r(5),3)=eq \f(6+4\r(5),15).
点评:(1)利用差角的余弦公式求值时,不能机械地从表面去套公式,而要变通地从本质上使用公式.即把所求的角分解成某两个角的差,并且这两个角的正、余弦函数值是已知的或可求的,再代入公式即可求解.
(2)在将所求角分解成某两角的差时,应注意如下变换:α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),α=eq \f(1,2)[(α+β)+(α-β)],α=eq \f(1,2)[(β+α)-(β-α)]等.
变式训练2 已知锐角α,β满足cosα=eq \f(3,5),cos(α+β)=-eq \f(12,13),求cosβ.
解析:∵α,β为锐角,∴0<α+β<π,
∵cosα=eq \f(3,5),cos(α+β)=-eq \f(12,13),
∴sinα=eq \f(