内容正文:
3.1 两角和与差的正弦、余弦 和正切公式
3.1.1 两角差的余弦公式
问题提出
1.在三角函数中,我们学习了哪些基本的三角函数公式?
2.对于30°,45°,60°等特殊角的三角函数值可以直接写出,利用诱导公式还可进一步求出150°,210°,315°等角的三角函数值.我们希望再引进一些公式,能够求更多的非特殊角的三角函数值,同时也为三角恒等变换提供理论依据.
3.若已知α,β的三角函数值,那么cos(α-β)的值是否确定?它与α,β的三角函数值有什么关系?这是我们需要探索的问题.
探究(一):两角差的余弦公式
思考1:设α,β为两个任意角, 你能判断cos(α-β)=cosα-cosβ恒成立吗?
cos(30°-30°)≠cos30°-cos30°
思考2:我们设想cos(α-β)的值与α,β的三角函数值有一定关系,观察下表中的数据,你有什么发现?
sin60°
sin120°
cos60°
cos120°
cos(120°-60°)
sin30°
sin60°
cos30°
cos60°
cos(60°-30°)
思考3:一般地,你猜想cos(α-β)等于什么?
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
思考4:如图,设α,β为锐角,且α>β,角α的终边与单位圆的交点为P1, ∠P1OP=β,那么cos(α-β)表示哪条线段长?
cos(α-β)=OM
M
P
P1
O
x
y
思考5:如何用线段分别表示sinβ和cosβ?
sinβ
cosβ
P
P1
O
x
y
A
思考6:cosαcosβ=OAcosα,它表示哪条线段长?
sinαsinβ=PAsinα,它表示哪条线段长?
sinαsinβ
cosαcosβ
A
P
P1
O
x
y
B
C
思考7:利用OM=OB+BM=OB+CP可得什么结论?
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
A
B
C
sinαsinβ
cosαcosβ
P
P1
O
x
y
M
x
y
P
P1
M
B
O
A
C
+
1
1
思考8:上述推理能说明对任意角α,β,都有
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ成立吗?
思考9:根据cosαcosβ+sinαsinβ的结构特征,你能联想到一个相关计算原理吗?
思考10:如图,设角α,β的终