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人教2019A版必修
第一册
5.5.2
简
单
的
三
角
恒
等
变
换
第五章
三
角
函
数
学习目标
提出问题
学习了和
(
差
)
角公式
、
二倍角公式以后
,
我们就有了进行三角恒等变换的新工具
,从而使三角恒等变换的内容
、
思路和方法更加丰富
.
例7 试以表示
,
,
解:是的二倍角.在倍角公式中,以代替,以代替,
得,
所以=,
①
在倍角公式-1中,以代替,以代替,
得-1,
所以=,
②
将①②两个等式的左右两边分别相除,得=
典例解析
因为不同的三角函数式不仅会有结构形式方面的差异,而且还会存在所包含的角,以及这些角的三角函数种类方面的差异,所以进行三角恒等变换时,常常要先寻找式子所包含的各个角之间的联系,并以此为依据选择适当的公式.这是三角恒等变换的一个重要特点.
归纳总结
例8 求证:
(1),
(2)
证明:(1)因为
=
+
=
将以上两式的左右两边分别相加,得
+=
①
即
这两个式子的左右两
边在结构形式上有什么
不同?
(2)由(1)可得
+=
设,
把,代入①,即得
如果不用(1)的结
果,如何证明?
例8的证明用到了换元的方法.如把看作θ,看作,从而把包含的三角函数式转化为θ,的三角函数式.或者,把看作,cos看作,把等式看作,
的方程,则原问题转化为解方程(组)求.它们都体现了化归思想.
归纳总结
例9
求下列函数的周期,最大值和最小值:
(1)
; (2)
.
分析:便于求周期和最大值、最小值的三角函数式是,利用和角公式将其展开,可化为)
的形式.反之,利用和(差)角公式,可将
转化为
的形式,进而就可以求得其周期和最值了.
解:(1)
=
2()①
=2()=2
因此,所求周期为2,最大值为2,最小值为-2.
你能说说①这一步变
形的理由吗?
(2)设
,
则=
.
于是
所以=25.
取A=5,则,
.
由
可知,所求周期为2,最大值为5,最小值为-5
分析:要求当角?取何值时,矩形ABCD的面积S最大,
可分二步进行.
①找出S与?之间的函数关系;
②由得出的函数关系,求S的最大值.
例10 如图5.5-2,已知OPQ是半径为1,圆心角为的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形.记∠COP=α,求当角α
取何值时,矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大面积.
解:在
Rt△OBC中,
OB=cos?,
BC=sin?
在Rt△OAD中,
设矩形ABCD的面积为S,则
通过三角变换把形如y=asinx+bcosx的函数转化为形如y=Asin(?x+?)的函数,从而使问题得到简化。
化归思想
达标检测
课堂小结