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第五章 三角函数
5.5.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式(第一课时)
教学目标
能由两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式(重点)
01
能由两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦公式及正切公式(重点)
02
掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式、二倍角公式
03
并 能灵活运用这些公式进行简单的化简、求值.(重点、难点)
学科素养
借助正切线作出正切函数的图像;
数学抽象
直观想象
两角和差正余弦公式、二倍角公式的推导;
逻辑推理
能用公式求值,求角,化简
数学运算
数据分析
利用两点间的距离公式得到两角差的余弦公式;
数学建模
01
知 识 回 顾
Retrospective Knowledge
在坐标平面内的任意两点P1(x1, y1), P2(x2, y2),如图,过P1, P2分别作x轴,
y轴的垂线交于点Q,则Q的坐标为(x2,y1),则
由勾股定理,可得:
所以平面内P1(x1, y1), P2(x2, y2)两点间距离:
x
y
O
P1(x1, y1)
P2(x2, y2)
Q(x2, y1)
∟
∟
02
知 识 精 讲
Exquisite Knowledge
前面我们学习了诱导公式,利用它们对三角函数式进行恒等变形,可以达到简化、求值或证明的目的.
这种利用公式对三角函数式进行的恒等变形就是三角恒等变换.观察诱导公式,可以发现它们都是特殊角与任意角α的和(或差)的三角函数与这个任意角α的三角函数的恒等关系.
如果把特殊角换为任意角β,那么任意角α与β的和(或差)的三角函数与α,β的三角函数会有什么关系呢?
下面来研究这个问题.
α终边
β终边
α-β终边
如图,设单位圆于x轴的正半轴相交于点A(1,0),
以x轴非负半轴为始边作角α,β ,α-β ,它们
的终边分别与单位圆相交于点P1(cosα,sinα), A1(cosβ, sinβ),P(cos(α-β), sin(α-β)).
下面我们来探究cos(α-β)角α,β的正弦、余弦之间的关系.
不妨令α≠2kπ+β,k∈Z,
如果已知任意角α,β的正弦、余弦,能由此推出α+β,α-β的正弦、余弦吗?
探究
α终边
β终边
α-β终边
A(1, 0),P(cos(α-β), sin(α-β)), A1(cosβ, sinβ),P1(cosα, sinα).
连接A1P1,AP.若把扇形OAP绕着点O旋转β角,则点A,P分别与点A1,P1重合.根据圆的旋转对称性可知:AP 与A1P1重合,从而AP = A1P1 ,所以AP = A1P1.
根据两点间的距离公式,得:
化简得
当α=2kπ+β, k∈Z时,容易证明上式仍然成立.
此公式给出了任意角α,β的正弦、余弦与其差角α-β的余弦之间的关系,称为差角的余弦公式,简记作C(α-β).
所以,对任意角α,β有
(3)公式两边符号相反.
(1)公式中的α,β是任意角;
(2)公式的结构特点:左边是“两角差的余弦值”,
右边是“这两角余弦积与正弦积的和”;
公式特征
;
;
【推导】我们以C(α-β)为基础,推导出其他公式.
于是得到了两角和的余弦公式,简记作C(α+β)
由公式C(α-β)出发,能推导出两角和与差的三角函数的其他公式吗?
探究
我们知道,用诱导五(六)可以实现正弦、余弦的互化.你能根
据C(α-β)、C(α+β)和诱导五(六),推导出用任意角α,β的正弦、余弦表示
sin(α+β),sin(α-β)公式吗?
探究
于是得到了两角和与差的正弦公式,分别简记作S(α+β)、S(α-β)
我们知道,用诱导五(六)可以实现正弦、余弦的互化.你能根
据C(α-β)、C(α+β)和诱导五(六),推导出用任意角α,β的正弦、余弦表示
sin(α+β),sin(α-β)公式吗?
探究
两角和与差的正弦、余弦公式:
(异名积,符号同)
(同名积,符号反)
03
拓 展 提 升
Expansion And Promotion
04
归 纳 总 结
Sum Up
两角和与差的正弦、余弦公式:
(异名积,符号同)
(同名积,符号反)
05
课 后 作 业
Homework After Class