内容正文:
三角恒等变换
2.1 两角和与差的三角函数
2.1.1 两角和与差的余弦公式(教学方式:深化学习课——梯度进阶式教学)
[课时目标]
1.经历推导两角差的余弦公式的过程,知道两角差的余弦公式的意义.
2.能从两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式,了解它们的内在联系.
3.掌握两角和与差的余弦公式的正用、逆用、变形用.能利用两角和与差的余弦公式进行求值、计算.
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的余弦
C(α+β)
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β
α,β∈R
两角差的余弦
C(α-β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
α,β∈R
|微|点|助|解|
(1)公式中的α,β都是任意角,既可以是一个角,也可以是几个角的组合.
(2)cos(α-β)=cos α-cos β一般不成立,但在特殊情况下也可能成立.
(3)要掌握公式的逆用,如cos(α+β)cos β+sin(α+β)·sin β=cos[(α+β)-β]=cos α.
基础落实训练
1.cos 72°cos 12°+sin 72°sin 12°= ( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B cos 72°cos 12°+sin 72°sin 12°=cos(72°-12°)=cos 60°=.
2.cos 75°= .
解析:cos 75°=cos(30°+45°)=cos 30°cos 45°-sin 30°sin 45°=.
答案:
3.cos(x-y)cos y-sin(x-y)sin y= .
解析:原式=cos[(x-y)+y]=cos x.
答案:cos x
题型(一) 给角求值
[例1] 求下列各式的值:
(1)cos 63°sin 57°+sin 117°sin 33°;
(2)sin 245°sin 125°+sin 155°sin 35°;
(3)cos 15°+sin 15°.
解:(1)原式=cos 63°cos 33°+sin 63°sin 33°=cos(63°-33°)=cos 30°=.
(2)原式=sin(270°-25°)sin(90°+35°)+sin(180°-25°)sin 35°
=-cos 25°cos 35°+sin 25°sin 35°
=-cos(25°+35°)=-cos 60°=-.
(3)原式=cos 60°cos 15°+sin 60°sin 15°=cos(60°-15°)=cos 45°=.
|思|维|建|模|
解决给角求值问题的策略
(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用公式.
[针对训练]
1.若a=(cos 80°,sin 80°),b=(cos 10°,-sin 10°),则a·b= ( )
A.cos 110° B.sin 110°
C.1 D.0
解析:选D a·b=cos 80°cos 10°-sin 80°sin 10°=cos(80°+10°)=cos 90°=0.
2.求值:(1)cos 105°= ;
(2)coscos+cossin= .
解析:(1)原式=cos(60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin 60°sin 45°=×-×=.
(2)原式=coscos+sinsin
=cos=cos=.
答案:(1) (2)
题型(二) 给值(式)求值
[例2] 已知α,β为锐角,且cos α=,cos(α+β)=-,求cos β 的值.
解:∵0<α<,0<β<,∴0<α+β<π.
由cos(α+β)=-,
得sin(α+β)===.又∵cos α=,∴sin α=.
∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=×+×=.
|思|维|建|模|
给值(式)求值的解题策略
(1)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,即拆角与凑角.
(2)由于和、差角与单角是相对的,因此在解题过程中要根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变换:①α=(α-β)+β;②α=+;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).
[针对训练]
3.已知sin=,-<α<,求:
(1)cos的值;
(2)cos α的值.
解:(1) ∵sin=,
∴cos=cos
=cos=sin=.
(2)∵-<α<,∴0<α+<.
∵sin=,∴cos
==,
∴cos α=cos
=coscos+sinsin
=×+×=.
题型(三) 给值求角
[例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)===.
由β=α-(α-β),
得cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+
sin αsin(α-β)=×+×=.
∵0<β<,∴β=.
|思|维|建|模|
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.
[针对训练]
4.已知sin α=,sin β=,α,β∈,求α+β.
解:∵sin α=,α∈,
∴cos α==.
∵sin β=,β∈,
∴cos β==.
∵cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=.
又sin α>0,sin β>0,∴α,β∈,
∴α+β∈(0,π),∴α+β=.
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