内容正文:
5.5 三角恒等变换
5.5.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
第1课时 两角差的余弦公式
1.了解两角差的余弦公式的推导过程.(重点)
2.理解用向量法导出公式的主要步骤.(难点)
3.熟记两角差的余弦公式的形式及符号特征,并能利用该公式进行求值、计算.(重点、易混点)
两角差的余弦公式
公式
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
简记符号
C(α-β)
使用条件
α,β为任意角
【思考】
两角差的余弦公式有无巧记的方法呢?
【答案】 公式巧记为:两角差的余弦等于两角的同名三角函数值乘积的和,即余·余+正·正.
1.cos(60°-30°)=cos 60°-cos 30°.( )
2.α,β∈R时,cos(α-β)=cos αcos β-sin αsin β.( )
3.对于任意实数α,β,cos(α-β)=cos α-cos β都不成立.( )
4.cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=0.( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.√
一、给角求值
计算下列各式的值.
(1)cos ;
(2)sin 460°sin(-160°)+cos 560°cos(-280°);
(3)cos 105°+sin 105°.
【解】 (1)cos=cos(π+)=-cos
=-cos(-)=-cos(-)
=-(coscos+sinsin)
=-(×+×)=-.
(2)原式=-sin 100°sin 160°+cos 200°cos 280°
=-sin 100°sin 20°-cos 20°cos 80°
=-(cos 80°cos 20°+sin 80°sin 20°)
=-cos 60°=-.
(3)cos 105°+sin105°=cos 60°cos 105°+sin 60°sin 105°
=cos(60°-105°)=cos(-45°)=.
【反思感悟】 利用两角差的余弦公式求值的一般思路
(1)把非特殊角转化为特殊角的差,正用公式直接求解.
(2)在转化过程中,充分利用诱导公式,构造两角差的余弦公式的右边形式,然后逆用公式求值.
1.(1)cos(-15°)的值是( )
A. B.
C. D.
(2)cos(α-35°)cos(α+25°)+sin(α-35°)sin(α+25°)= .
(3)= .
【答案】 (1)D (2) (3)
【解析】 (1)cos(-15°)=cos(30°-45°)=cos 30°cos 45°+sin 30°sin 45°=×+×=.
(2)原式=cos[(α-35°)-(α+25°)]=cos(-35°-25°)
=cos(-60°)=cos 60°=.
(3)原式=
=
==cos 15°=cos(60°-45°)=.
二、给值求值
已知α,β∈(0,),且sin α=,cos(α+β)=-,求cos β的值.
【解】 因为α,β∈(0,),
所以0<α+β<π,
由cos(α+β)=-,得sin(α+β)=,
又sin α=,
所以cos α=,
所以cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α
=(-)×+×=.
【反思感悟】 给值求值问题的解题策略
(1)从角的关系中找解题思路:已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系,根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.
(2)常见角的变换:①α=(α-β)+β;②α=+;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).
2.已知sin(+α)=,α∈(,),求cos α的值.
【解】 ∵α∈(,),
∴+α∈(,π),
∴cos(+α)=-
=-=-.
∵α=(+α)-,
cos α=cos[(+α)-]
=cos(+α)cos +sin(+α)sin
=-×+×=.
三、给值求角问题
已知sin(π-α)=,cos(α-β)=,0<β<α<,求角β的大小.
【解】 因为sin(π-α)=,
所以sin α=.因为0<α<,
所以cos α==.
因为cos(α-β)=,
且0<β<α<,所以0<α-β<,
所以sin(α-β)==,
所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×=.因为0<β<,所以β=.
【反思感悟】 已知三角函数值求角的解题步骤
(1)界定角的范围,根据条件确定所求角的范围.
(2)求所求角的某种三角函数值.为防止增解最好选取在范围内单调的三角函数.
(3)结合三角函数值及角的范围求角.
3.已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,求β的值.
【解】 由cos α=,0<α<,得
sin α===.
由0<β<α<,得0<α-β<.
又∵cos(α-β)=,
∴sin(α-β)===.
∵β=α-(α-β)
∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos (α-β)+sin αsin(α-β)
=×+×=.
∵0<β<,∴β=.
1.cos 56°cos 26°+sin 56°cos 64°的值为( )
A. B.-
C. D.-
【答案】 C
【解析】 原式=cos 56°cos 26°+sin 56°sin 26°=cos(56°-26°)=cos 30°=.
2.已知α为锐角,β为第三象限角,且cos α=,sin β=-,则cos(α-β)的值为( )
A.- B.-
C. D.
【答案】 A
【解析】 ∵α为锐角,cos α=,
∴sin α==,
∵β为第三象限角,sin β=-,
∴cos β=-=-,
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
=×(-)+×(-)=-.
3.cos(α-35°)cos(α+25°)+sin(α-35°)sin(α+25°)= .
【答案】
【解析】 原式=cos[(α-35°)-(α+25°)]=cos(-60°)=cos 60°=.
4.若cos(α-β)=,则(sin α+sin β)2+(cos α+cos β)2= .
【答案】
【解析】 原式=2+2(sin αsin β+cos αcos β)=2+2cos(α-β)=.
5.计算:sin 60°+cos 60°= .
【答案】
【解析】 原式=sin 30°sin 60°+cos 30°cos 60°
=cos(60°-30°)=cos 30°=.
1.知识归纳:
(1)两角差的余弦公式的推导.
(2)给角求值,给值求值,给值求角.
2.方法归纳:角的构造.
3.常见误区:求角时忽视角的范围.
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