内容正文:
2.1.2 两角和与差的正弦公式
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
简记:
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
简记:
两角和与差的余弦公式:
公式的结构特征:
左边是复角α±β的余弦,右边是单角α、β的余弦积与正弦积的差与和.
问:两角和与差的正弦公式是怎样的呢?
你还记得如何实现正、余弦的互化吗?
sin(α-β)=cos
=cos
=coscos β-sinsin β
=sin αcos β-cos αsin β.
试一试:借助诱导公式sin α=cos推导出sin(α-β)的公式.
说一说:如何借助sin(α-β)的公式推导出sin(α+β)的公式呢?
用-β替换上面公式中的β即可.
两角和与差的正弦公式
sin(α+β)= ,其中α,β∈R,简记为S(α+β);
sin(α-β)= ,其中α,β∈R,简记为S(α-β).
sin αcos β+cos αsin β
sin αcos β-cos αsin β
要点归纳
提示:
(1)公式展开形式的记忆口诀:两角和差之正弦,正余余正号相同.
(2)公式的逆用一定要注意函数名称的顺序和角的顺序.
(2)sin 20°cos 40°+cos 20°sin 40°= ;
(2)sin 20°cos 40°+cos 20°sin 40°=sin(20°+40°)=sin 60°=.
例1 求值.(小组合作解决,并归纳解决此类问题的方法和易错点)
(1)sin 15°= ;
解:
(3)sin 15°+sin 75°= .
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(3)sin 15°+sin 75°= .
(3)sin 15°+sin 75°
=sin(45°-30°)+sin(45°+30°)
=sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°+sin 45°cos 30°+cos 45°sin 30°
=2sin 45°cos 30°
=.
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(1)对于非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角公式的形式,则整体变形,否则进行各局部的变形.
(2)一般途径有将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为正负相消的项并消项求值,化分子、分母形式进行约分,解题时要逆用或变形使用公式.
解决“给角求值”问题的策略
方法归纳
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解:方法一 原式=sin 20°sin 40°-cos 20°cos 40°
=-(cos 20°cos 40°-sin 20°sin 40°)=-cos 60°=-.
1.cos 70°cos 50°+cos 200°cos 40°的值为( )
A.- B.- C. D.
B
方法二 原式=cos 70°sin 40°-cos 20°cos 40°
=sin 40°cos 70°-sin 70°cos 40°
=sin(40°-70°)=sin(-30°)=-sin 30°=-.
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例2 已知sin=,∈(,π),cosβ=,β∈(,2π).求sin()的值.
解:sin=,∈(,π),cosβ=,β∈(,2π).
cos=-,sinβ=-.
sin()=sincosβ+cossinβ =×-×(-)=.
sin(-β)=sincosβ-cossinβ
=××(-)=.
你能归纳解决此类问题的方法吗?
(1)在解决此类题目时,一定要注意已知角与所求角之间的关系,恰当地运用拆角、凑角技巧,同时分析角之间的关系,利用角的代换化异角为同角,具体做法是:
①当条件中有两角时,一般把“所求角”表示为已知两角的和或差;
②当条件中只有一个已知角时,可利用诱导公式把所求角转化为已知角.
(2)此类问题中,角的范围不容忽视,解题时往往需要根据三角函数值缩小角的范围.
解决“给值求值”问题的策略
方法归纳
例2 已知sin=,∈(,π),cosβ=,β∈(,2π).求sin()的值.
变式1 已知锐角α,β满足sin α=,sin β=,求()的值.
两类问题有何区别,你能求解下面的题目吗?
变式1: 已知锐角α,β满足sin α=,sin β=,求()的值.
解:由α,β∈且sin α=,sin β=可知,cos α=,cos β=.
∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=×-×=-.
又α,β∈,∴-<α-β<,
∴α-β=-.
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变式2 已知cos α=,sin(α+β)=,0<α<,0<β<,求角β的值.
解:因为0<α<,cos α=,所以sin α=.
又因为0<β<,所以0<α+β<π.
因为sin(α+β)=<sin α,
所以<α+β<π,所以cos(α+β)=-,
所以sin β=sin[(α+β)-α]
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
=×-×=.
又因为0<β<,所以β=.
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(1)解题步骤:第一步,求角的某一个三角函数值;第二步,确定角所在的范围;第三步,根据角的取值范围写出所求的角.
(2)选三角函数的方法:例如,若角的取值范围在某一个象限内,则选正弦函数、余弦函数均可;若角的取值范围在第一、二或第三、四象限,则选余弦函数;若角的取值范围在第一、四或第二、三象限,则选正弦函数等.
解决“给值求角”问题的策略
方法归纳
1.知识点:
(1)两角和与差的正弦公式的推导.
(2)给角求值、给值求值、给值求角.
(3)公式的正用、逆用、变形用.
2.方法归纳:构造法.
3.常见误区:求值或求角时忽视角的范围.
本节课你学到了哪些知识与方法?
1.化简sin 21°cos 81°-cos 21°sin 81°等于( )
A.- B.- C. D.
解:原式=sin(21°-81°)=sin(-60°)=-.
A
2.已知角α的终边与单位圆交于点P,则sin等于( )
A.- B.
C. D.-
解:根据三角函数的定义可知sin α=-,cos α=,所以sin=
sin αcos-cos αsin=-.
D
3.设0<α<β<,sin α=,cos(α-β)=,则sin β的值为( )
A. B. C. D.
解:因为0<α<β<,所以-<α-β<0,所以cos α==,sin(α-β)=-=-,
故sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos (α-β)-cos αsin(α-β)=×-×=.
C
4.形如的式子叫作行列式,其运算法则为=ad-bc,则行列式 的值是 .
-
=sin 15°-cos 15°=sin(15°-45°)=sin(-30°)=-.
解:
(1)sin 15°=sin(45°-30°)=sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°
=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).
$