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4.3二倍角的三角函数公式
北师大(2019)必修2
聚焦知识目标
1.能用二倍角公式导出半角公式,体会其中的三角恒等变换的基本思想方法.
2.能利用三角恒等变换对三角函数式进行化简、求值以及三角恒等式的证明和一些简单的应用.
数学素养
1. 通过对半角公式的推导以及利用半角公式证明三角恒等式,培养学生逻辑推理素养.
2.通过利用公式求值、化简和证明,培养学生数学运算素养.
复习引入
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinasinβ
若上述公式中,β=α你能否对它进行变形?
二倍角公式
推导二倍角公式
sin2α=
sin(a+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
令β=α!
sin(a+a)=sin a cos a+cos a sin a
sin2α=2sinαcosα
推导二倍角公式
cos2α=
cos(α+β)=cosαcosβ-sinasinβ
令β=α!
cos(α+α)=cosαcosα-sinasinα
推导二倍角公式
能否有其它表示形式
推导二倍角公式
tan2α=
令β=α!
tan(α+α)=
sin2α=2sinαcosα,α∈R记作:S2α
=
α∈R记作:C2α
且 ,(k∈ Z)记作:T2α
二倍角公式
二倍角公式的理解
①二倍角公式的作用在于用单角的三角函数来表达二倍角的三角函数,它适用于二倍角与单角的三角函数之间的互化问题.
②二倍角公式不仅限于2a是α的二倍的形式,其它如4a是2a的两倍,是的两倍,3α是的两倍等,所有这些都可以应用二倍角公式.
二倍角公式理解
二倍角公式理解
例1已知角α是第二象限角,cos a=-,求sin2a. cos2a和tan2α的值。
解,因为角a是第二象限角,所以sin a>0.
二倍角公式理解
例2 已知: 求sinα、cosα、tanα的值.
解:
sin,
=
或
二倍角的应用
二倍角的应用
例3.在△ABC中,已知AB=AC=2BC,求角A的正弦值.
解如图,过点A作BC的垂线,垂足为D.设△BAD=θ,则/BAC=2θ.
因为 所以
二倍角的应用
例3在△ABC中,已知AB=AC=2BC,求角A的正弦值.
因为0<2θ<π,所以0<θ<,于是
故sin∠BAC=sin 2θ=2
二倍角的应用
例4要把半径为R的半圆形木料截成矩形,应怎样截取,才能使矩形面积最大?
解,如图,设圆心为O,矩形面积为S、∠AOB=a,则
AB=Rsin a、OB=Rcosα
S=Rsin a·2(R cos a)
=2R sin acos a
=R2·sin 2a.
当sin2α取最大值1,即α=时,矩形面积最大,最大值R2
学以致用
1.利用倍角公式求下列各式的值.
答案
2.求值cos20°cos40°cos80°.
答
3.已知α,β是锐角,且 求α+2β的值.
4.已知函数f(x)=2cosx(sinx+cosx).
(1)求 的值;
(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
答案(1)2;
(2)f(x)的最小正周期是π
f(x)的单调递增区间为
5.已知函数 则有()
A.函数f(x)的图象关于直线 对称
B.函数f(x)的图象关于点 对称
C.函数f(x)的最小正周期为
B