内容正文:
8.2.3倍角公式
学习目标及重难点
学习目标
1.会推导二倍角的正弦、余弦、正切公式,提升数学抽象、逻辑推理素养;
2.能够灵活运用二倍角公式解决求值和证明等问题,提升数学运算素养.
复习回顾
两角和的正弦、余弦和正切公式
正弦:SCCS
异名积,符号同
余弦:CCSS
同名积,符号反
tan(α-β) =
—————
tanα-tanβ
1+tanαtanβ
tan(α+β) =
—————
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
T(α+β)
T(α-β)
先α后β,主角排前
正切:
上和差,下乘积;
符号上同,下反.
sin(α+β) = sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β) = sinαcosβ-cosαsinβ
S(α+β)
S(α-β)
cos(α+β) = cosαcosβ-sinαsinβ
C(α+β)
C(α-β)
新课引入
探究1:你能利用S(α+β), C(α+β),T(α+β)推导出sin2α,cos2α,tan2α的公式吗?
两角和的正弦公式:
sin(α+β) = sinαcosβ+cosαsinβ
sin2α= sin(α+α)
= sinα cosα + cosα sinα
= 2sinα cosα
二倍角的正弦公式:
sin2α = 2sinα cosα
新课引入
探究2:你能仿照刚刚的推导过程,利用C(α+β),T(α+β)推导出cos2α,tan2α的公式吗?
cos2α= cos(α+α)
= cosα cosα - sinα sinα
= cos2α - sin2α
tan2α= tan(α+α)
2tanα
1 - tan2α
tanα + tanα
1 - tanα tanα
= ——————
= ————
追问:如果要求二倍角的余弦公式C(2α)中仅含α的正弦(余弦),那么C(2α)还有其他的表示吗?
由 cos2α = cos2α - sin2α ,
cos2α + sin2α =1
得 cos2α = 2cos2α - 1 ,
或 cos2α = 1-2sin2α.
二倍角公式
S(2α)
sin2α = 2sinα cosα
C(2α)
cos2α = cos2α - sin2α
= 2cos2α - 1
= 1-2sin2α
tan2α = ————
2tanα
1 - tan2α
T(2α)
思考:观察二倍角公式,有何结构特征?
①从左向右:升幂缩角;
从右向左:降幂扩角.
②正弦是单项式,余弦是
多项式,正切是分式.
以上这些公式都叫做倍角公式.
注:这里的“倍角”专指“二倍角”,遇到“三倍角”等名词时,“三”字等不能省略.
例题探究
例1:
解:
例题探究
例2:
(1) sin4α = 2sin( )cos( );
(2) sinα = 2sin( )cos( );
(3) cos6α = ( ) - ( )
= 2( ) - 1
=1 - ( )
(4) = tan( );
“倍”是描述两个数量之间关系的, 是 的二倍, 是 的二倍, 是 二倍,这里蕴含着换元思想.
例题探究
例3:
已知sin2α=,求sin4α,cos4α,tan4α的值.
例题探究
例4:
已知cos2α=,求cosα的值.
解:
追问:已知cos2α时,能否求出sinα的值呢?
由 cos2α = 1-2sin2α,
由 cos2α = 2cos2α - 1 ,
公式变形
公式特点:降幂升角
cos2α =
sin2α =
例题探究
例5:
解法1:
例题探究
例5:
解法2:
练习巩固
解:
(5)
(5)
课堂小结
两角差的余弦公式
02变形
01倍角公式
S(2α)
sin2α = 2sinα cosα
C(2α)
cos2α = cos2α - sin2α
tan2α = ————
2tanα
1 - tan2α
T(2α)
cos2α =
sin2α =
8.2.3倍角公式-辅助角公式
复习
条件求值
探究:asin x+bcos x的化简
Asin (x+φ)或Acos (x+φ)
探究:的化简
平方和为1
辅助角公式化简asin x+bcos x
提数→配角→逆用公式
练习:
提数→配角→逆用公式
特殊角
辅助角公式化简asin x+bcos x
非特殊角
例3
解:
因此,所求函数的周期为 ,最大值为
y=Asin(ωx+φ)
化简整理
23
例4
解:
因为
倍角公式化简
辅助角公式
化简f(x) f(x)=Asin(ωx+φ)+b
正弦型函数性质
24
求函数y=sin4x+2sinxcos x-cos4 x的最小正周期和最小值,并写出该函数在[0,π]上的单调递减区间.
解
所以T=π,ymin=-2.
再练一题
化简成正弦型函数
根据正弦型函数性质解答
25
求解函数性质常用方法
(1) 逆用二倍角公式化角 x 为 2x;
(2) 应用辅助角公式化为f(x)=Asin(ωx+φ)+B或
f(x)=Acos(ωx+φ)+B的形式;
(3) 按照正弦型或余弦型函数的性质求f(x)的性质。
26
课堂小结
倍角公式
倍角公式变形
降幂扩角
升幂缩角
求解与函数性质有关问题
27
在△中,,,求的值.
在△中,,,求的值.
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