8.2.1 两角和与差的余弦-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第三册教用课件(人教B版)
2026-04-06
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教B版必修第三册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 8.2.1 两角和与差的余弦 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.58 MB |
| 发布时间 | 2026-04-06 |
| 更新时间 | 2026-04-06 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-03-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56960335.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学课件聚焦“两角和与差的余弦”,通过电视发射塔高度的实际情境导入,以问题链引导学生从特殊角余弦值关系探究入手,衔接向量数量积知识,搭建从具体问题到公式推导的学习支架。
其亮点在于以逻辑推理为主线,用向量推导两角差余弦公式并延伸至两角和公式,结合“余余正正符号相反”口诀强化记忆。典例研析中“拆角凑角”等通性通法培养数学思维,自我诊断与分层作业提升数学运算能力,助力学生深化公式理解,也为教师提供系统教学资源。
内容正文:
8.2.1 两角和与差的余弦
1
1.通过感悟利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用(逻辑推理).
2.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式(逻辑推理).
3.能利用两角和与差的余弦公式化简、求值(数学运算).
课标要求
基础落实
01
典例研析
02
课时作业
03
目录
3
01
PART
基础落实
基础落实
目 录
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,从点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.
设电视发射塔的高度CD=x.则AB=AC· cos 15°=60 cos 15°,BC
=AC sin 15°=60 sin 15°,BD=AB·tan 60°=60· cos 15°·tan 60°=
60 cos 15°,所以x=BD-BC=60 cos 15°-60 sin 15°,如果能
求出 cos 15°, sin 15°的值,就可求出电视发射塔的高度了.
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目 录
【问题】 (1)30°=60°-30°,那么 cos 30°= cos 60°- cos 30°
成立吗?类似的15°=45°-30°,那么 cos 15°= cos 45°- cos 30°
成立吗?为什么?
(2)如何用α,β的正弦、余弦值来表示 cos (α-β)呢?
数学·必修第三册(B 版)
目 录
知识点 两角和与差的余弦
名称 公式 简记符号 使用条件
两角差
的余弦 cos (α-β)=
Cα-β α,β∈R
两角和
的余弦 cos (α+β)=
Cα+β α,β∈R
cos α· cos β+
sin α sin β
cos α· cos β-
sin α sin β
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目 录
两角和与差的余弦公式可以记忆为“余余正正,符号相反”.(1)“余余
正正”表示展开后的两项分别为两角的余弦乘余弦、正弦乘正弦;(2)
“符号相反”表示展开后两项之间的连接符号与展开前两角之间的连接符
号相反,即两角和的余弦展开后两项之间用“-”,两角差的余弦展开后
两项之间用“+”.
两角和与差的余弦公式的结构特征
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目 录
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1) cos (60°-30°)= cos 60°- cos 30°. ( × )
(2)∃α,β∈R, cos (α-β)= cos α- cos β成立. ( √ )
(3)∀α,β∈R, cos (α+β)= cos α cos β- sin α sin β都成立.
( √ )
×
√
√
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目 录
2. cos 22° cos 38°- sin 22° sin 38°的值为( )
A. B. C. D.
解析: 原式= cos (22°+38°)= cos 60°= .
√
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目 录
3. cos (-15°)的值是( )
A. B.
C. D.
解析: cos (-15°)= cos 15°= cos (45°-30°)= cos 45°
cos 30°+ sin 45° sin 30°= × + × = .
√
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目 录
02
PART
典例研析
典例研析
目 录
题型一|给角求值问题
【例1】 求下列各式的值:
(1) cos 345°;
解: cos 345°= cos (360°-15°)= cos 15°= cos (45°-
30°)= cos 45° cos 30°+ sin 45° sin 30°= .
(2) cos 45° cos 15°+ sin 45° sin 15°;
解: cos 45° cos 15°+ sin 45° sin 15°= cos (45°-15°)=
cos 30°= .
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目 录
(3) sin 163° sin 223°+ sin 253° sin 313°.
解: sin 163° sin 223°+ sin 253° sin 313°
= sin (180°-17°) sin (180°+43°)+ sin (180°+73°)· sin
(360°-47°)=- sin 17° sin 43°+ sin 73° sin 47°
=- sin 17° sin 43°+ cos 17° cos 43°
= cos (17°+43°)= cos 60°= .
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目 录
通性通法
含非特殊角的三角函数式求值的解法
(1)把非特殊角转化为特殊角的和或差,利用公式直接求值;
(2)在转化过程中,充分利用诱导公式,构造两角差(和)的余弦公式
的形式,然后逆用公式求值.
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目 录
【跟踪训练】
求值:
(1) cos 105°+ sin 195°;
解: cos 105°+ sin 195°= cos 105°+ sin (90°+105°)
=2 cos 105°=2 cos (135°-30°)=2( cos 135°· cos 30°+ sin
135° sin 30°)=2×( - × + × )= .
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目 录
(2) cos (x+27°) cos (18°-x)- sin (x+27°)· sin (18°-x).
解: cos (x+27°) cos (18°-x)- sin (x+27°)· sin
(18°-x)= cos [(x+27°)+(18°-x)]= cos 45°= .
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目 录
题型二|给值(式)求值
【例2】 (1)已知α∈ ,β是第三象限角, sin α= , cos β=-
.求 cos (α+β)的值;
解:∵α∈ , sin α= ,
∴ cos α=- =- =- .
∵β是第三象限角, cos β=- ,
∴ sin β=- =- =- ,
∴ cos (α+β)= cos α cos β- sin α sin β= × - × = .
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目 录
(2)α,β为锐角, cos (α+β)= , cos (2α+β)= ,求 cos α的值.
解: ∵α,β为锐角,∴0<α+β<π.
又∵ cos (α+β)= ,∴0<α+β< ,
又∵ cos (2α+β)= ,∴0<2α+β< ,
∴ sin (α+β)= , sin (2α+β)= ,
∴ cos α= cos [(2α+β)-(α+β)]
= cos (2α+β)· cos (α+β)+ sin (2α+β)· sin (α+β)
= × + × = .
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目 录
通性通法
给值求值的解题步骤
(1)找角的差异.已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数
值,先注意观察已知角与所求表达式中角的差异;
(2)拆角与凑角.根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变
换有:
α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),
α= [(α+β)+(α-β)],α= [(β+α)-(β-α)]等;
(3)求解.结合公式Cα±β求解.
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目 录
【跟踪训练】
1. 已知 sin ( +α)= , <α< ,则 cos α的值是( )
A. B.
C. D.
解析: ∵ <α< ,∴ < +α<π.∴ cos ( +α)=-
=- .∴ cos α= cos [( +α)- ]= cos ( +
α) cos + sin ( +α) sin =- × + × = .
√
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目 录
2. 已知α,β∈( ,π), sin (α+β)=- , sin ( β- )= ,求
cos ( α+ )的值.
解:由条件,得 <α+β<2π, <β- < ,∴ cos (α+β)= ,
cos ( β- )=- ,
∴ cos ( α+ )= cos [(α+β)-( β- )]= cos (α+β)· cos ( β
- )+ sin (α+β) sin ( β- )= ×( - )+( - )× =-
.
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目 录
题型三|已知三角函数值求角
【例3】 已知α,β均为锐角,且 cos α= , cos β= ,求α-β的值.
解:∵α,β均为锐角, cos α= , cos β= ,
∴ sin α= , sin β= ,∴ cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β=
× + × = .又 sin α< sin β,∴0<α<β< ,∴- <α-β
<0.故α-β=- .
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目 录
【母题探究】
1. (变条件)本例中条件变为“ cos α= , cos β=- ,2π<α<3π,0
<β<π”,问题不变.
解:因为 cos α= ,且2π<α<3π, sin 2α+ cos 2α=1,所以 sin α= ;
因为 cos β=- ,且0<β<π, sin 2β+ cos 2β=1,所以 sin β= .
所以 cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β= × + × = ,
因为 cos α= >0,所以2π<α< π,因为 cos β=- ,所以 <β<π,
即-π<-β<- ,所以π<α-β<2π,所以α-β= π.
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目 录
2. (变条件)本例中条件变为“a=( cos α, sin β),b=( cos β, sin
α),0<β<α< 且a·b= ”,问题不变.
解:a·b= cos α cos β+ sin α sin β= cos (α-β)= ,又0<β<α< ,
所以0<α-β< ,故α-β= .
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目 录
通性通法
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上述范围内单调
的三角函数;
(3)结合三角函数值及角的范围求角.
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目 录
【跟踪训练】
已知 sin α+ sin β= , cos α+ cos β= ,0<α<β<π,求α-β的值.
解:因为( sin α+ sin β)2= ,( cos α+ cos β)2= ,以上两式
展开两边分别相加得2+2 cos (α-β)=1,所以 cos (α-β)=- .因为
0<α<β<π,所以-π<α-β<0,所以α-β=- .
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1. 下列式子中,正确的个数为( )
① cos (α-β)= cos α- cos β;② cos = sin α;
③ cos (α-β)= cos α cos β- sin α sin β.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
解析: 由 cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β知①③错误, cos
=- sin α,故②错误,故选A.
√
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目 录
2. 计算 cos 8° cos 38°+ sin 8° sin 38°=( )
A. B.
C. D. -
解析: 逆用两角差的余弦公式,得 cos 8° cos 38°+ sin 8° sin 38°
= cos (8°-38°)= cos (-30°) = cos 30°= .
√
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目 录
3. 〔多选〕已知 sin α= , sin (α-β)=- ,α,β均为锐角,则
( )
A. cos (α-β)=- B. cos (α-β)=
C. cos α= D. β=
√
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目 录
解析: 因为α,β均为锐角,所以0<α< ,0<β< ,所以- <α
-β< ,又 sin (α-β)=- ,所以 cos (α-β)=
= ,故A错误,B正确;又 sin α= ,所以 cos α
= = ,所以C正确;因为 cos β= cos [α-(α-β)]= cos α
cos (α-β)+ sin α sin (α-β)= × + ×( - )=
= ,所以β= ,故D正确.
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4. 已知 cos = cos α,则tan α= .
解析:∵ cos = cos α cos + sin α sin = cos α+ sin α= cos
α,∴ sin α= cos α,∴ =tan α= .
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目 录
5. 设α,β都是锐角,且 cos α= , sin (α+β)= ,求 cos β的值.
解:因为α,β都是锐角且 cos α= < ,
所以 <α< ,0<β< ,所以 <α+β<π,
又 sin (α+β)= < ,所以 <α+β<π,
所以 cos (α+β)=- =- ,
sin α= = ,
所以 cos β= cos [(α+β)-α]
= cos (α+β) cos α+ sin (α+β) sin α
=- × + × = .
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目 录
03
PART
课时作业
课时作业
目 录
1. cos 80° cos 35°+ sin 80° cos 55°=( )
A. B. - C. D. -
解析: 原式= cos 80° cos 35°+ sin 80° sin 35°= cos (80°-
35°)= cos 45°= .
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目 录
2. 已知 sin α= ,α∈( ,π),则下列结论不正确的是( )
A. cos α=- B. tan α=-
C. cos ( α+ )=- D. cos ( α- )=
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目 录
解析: 因为 sin α= ,α∈( ,π),所以 cos α=- =-
,tan α= = =- ,所以 cos ( α+ )=- × -
× =- , cos ( α- )=- × + × =- .
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3. 〔多选〕下列说法中,正确的是( )
A. 存在α,β的值,使 cos (α+β)= cos α cos β+ sin α sin β
B. 不存在无穷多个α,β的值,使 cos (α+β)= cos α cos β+ sin α sin β
C. 对于任意的α,β,都有 cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β
D. 不存在α,β的值,使 cos (α+β)≠ cos α cos β- sin α sin β
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解析: 对于A,令α=β=0,则 cos (α+β)=1, cos α cos β+ sin
α sin β=1,此时 cos (α+β)= cos α cos β+ sin α sin β,故A正确;对于
B,令α=β=2kπ(k∈Z), cos (α+β)=1, cos α cos β+ sin α sin β=
1,此时 cos (α+β)= cos α cos β+ sin α sin β,故B错误;对于C,由两
角差的余弦公式可知,对于任意的α和β, cos (α-β)= cos α cos β+ sin
α sin β,故C正确;对于D,不存在α,β的值,使 cos (α+β)≠ cos α cos
β- sin α sin β,若存在α和β,则与两角和的余弦公式矛盾,故D正确.
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4. 已知 cos = ,则 cos x+ cos =( )
A. -1 B. 1
C. D.
解析: ∵ cos = ,∴ cos x+ cos (x- )= cos x+ cos x
+ sin x= ( cos x+ sin x)= cos = × =1.
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5. 若 cos (α+β)= , cos (α-β)= ,则tan α·tan β=( )
A. 2 B.
C. -2 D. -
解析: 由 cos (α+β)= , cos (α-β)= 可得
则 sin α sin β= , cos α cos β= .故tan αtan β
= = = .
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6. 〔多选〕已知α,β,γ∈ , sin α+ sin γ= sin β, cos β+ cos γ=
cos α,则下列说法正确的是( )
A. cos (β-α)= B. cos (β-α)=-
C. β-α= D. β-α=-
解析: 由已知,得 sin γ= sin β- sin α, cos γ= cos α- cos β.两式分
别平方相加,得( sin β- sin α)2+( cos α- cos β)2=1,∴-2 cos (β
-α)=-1,∴ cos (β-α)= ,∴A正确,B错误;∵α,β,γ∈
,∴ sin γ= sin β- sin α>0,∴β>α,∴β-α= ,∴C正确,D错误.
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7. cos (-40°) cos 20°- sin (-40°) sin (-20°)= .
解析:原式= cos (-40°)· cos (-20°)- sin (-40°)· sin (-
20°)= cos [-40°+(-20°)]= cos (-60°)= cos 60°= .
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8. 已知α∈ ,且 cos =- ,则 sin (α+ )
= , cos α= .
解析:∵α∈ ,∴α+ ∈ ,∴ sin (α+ )=
= ,∴ cos α= cos [(α+ )- ]= cos cos
+ sin sin = × + × = .
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9. 已知 cos ( β- )= , sin (α+β)= ,其中0<α< <β<π.则
cos ( α+ )的值为 .
解析:∵0<α< <β<π,∴ <β- < , <α+β< .∵ cos ( β-
)= , sin (α+β)= ,∴ sin ( β- )= , cos (α+β)=-
,∴ cos ( α+ )= cos [α+β-( β- )]= cos (α+β) cos ( β
- )+ sin (α+β) sin ( β- )=- × + × = .
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10. 已知函数f(x)= cos ,x∈R.
(1)求f 的值;
解: f = cos = cos = × =1.
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目 录
(2)若 cos θ= ,θ∈ ,求f .
解: ∵ cos θ= ,θ∈ ,
∴ sin θ<0,∴ sin θ=- =- =- .
∴f = cos = cos (θ- )=
= ( cos θ× + sin θ× )= cos θ+ sin θ= - =- .
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11. 〔多选〕满足 cos α cos β= - sin α sin β的一组α,β的值是( )
A. α= π,β= π B. α= ,β=
C. α= ,β= D. α= ,β=
解析: 由条件 cos α cos β= - sin α sin β得 cos α cos β+ sin α sin β
= ,即 cos (α-β)= , α= ,β= 满足题意,α= ,β= 也满
足题意,故选B、D.
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12. 已知 cos (α+β)= , cos (α-β)=- , <α+β<2π, <α-
β<π,则 cos 2α= .
解析:因为 cos (α+β)= , <α+β<2π,所以 sin (α+β)=- ;
因为 cos (α-β)=- , <α-β<π,所以 sin (α-β)= ,所以 cos
2α= cos [(α+β)+(α-β)]= cos (α+β) cos (α-β)- sin (α+
β) sin (α-β)=- .
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13. 在平面直角坐标系中,已知角α,β的顶点都在坐标原点,始边都与x
轴的非负半轴重合,角α的终边上有一点A,坐标为(1,-1).
(1)求 cos 的值;
解: 角α终边上一点A(1,-1),根据三角函数定义:r=
= ,
∴ sin α= =- , cos α= = ,
cos = cos α cos - sin α sin = × =1.
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(2)若角β满足下列三个条件之一.
①锐角β满足tan β=2;②锐角β的终边在直线y=2x上;③角β的终边与
π的终边相同.请从上述三个条件中任选一个,你的选择是 ,
求 cos (α-β)的值.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
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解: 若选择①,∵tan β= =2,∴ sin β=2 cos β,
又∵ sin 2β+ cos 2β=1,
即(2 cos β)2+ cos 2β=1,即5 cos 2β=1, cos 2β= ,
又∵β为锐角,∴ cos β= ,
sin β= = = = ,
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数学·必修第三册(B 版)
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∴ cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β= × + × =- .
若选择②,∵锐角β的终边在直线y=2x上;
即角β的终边在第一象限,不妨在直线上取一点B(1,2),根据三角函数
的定义得r= = ,
sin β= = , cos β= = ,
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∴ cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β= × + × =- .
若选择③,∵角β的终边与 π的终边相同,
又∵ π= π=336×2π+ π,
即 π与 终边相同,∴β与 终边相同,
∴ sin β= sin =- sin =- ,
cos β= cos =- cos =- ,
∴ cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β= × + ×
= .
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14. 若 sin α+ sin β+ sin γ=0, cos α+ cos β+ cos γ=0,且0≤α<β<γ<
2π,则β-α= .
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解析:∵ cos α+ cos β+ cos γ= sin α+ sin β+ sin γ=0,∴ cos γ=- cos α
- cos β, sin γ=- sin α- sin β.∵ sin 2γ+ cos 2γ=1,∴( cos α+ cos β)
2+( sin α+ sin β)2=1,整理得2+2( cos α cos β+ sin α sin β)=1,即
cos α cos β+ sin α sin β=- ,∴ cos (β-α)=- .∵0≤α<β<2π,
∴0<β-α<2π,∴β-α= 或 ①.同理可得 cos (γ-β)=- ,解得γ
-β= 或 ②. cos (γ-α)=- ,解得γ-α= 或 ③.∵0≤α<β<
γ<2π,∴由①②③可知β-α= ,γ-β= ,γ-α= .故β-α的值为 .
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15. 如图,设A是单位圆O和x轴正半轴的交点,P,Q是圆O上两点,O
为坐标原点,∠AOP= ,∠AOQ=α,α∈ .
(1)若Q ,求 cos 的值;
解: 因为Q ,∠AOQ=α,所以 sin α= ,
cos α= ,
则 cos = cos α· + sin α· = .
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(2)设函数f(α)= · ,求f(α)的值域.
解: 由题意得Q( cos α, sin α),∠AOP= ,
则P ,所以 · = cos α+ sin α,即函数f
(α)= cos α+ sin α= cos .
由α∈ ,得α- ∈ ,
所以f(α)∈ .
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