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新教材人教版·高中必修第一册
数学
5.5.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
第五章 三角函数
第三课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式
要求
1.会从两角和与差的正弦、余弦、正切公式导出二倍角的正弦、余弦、正切公式.
2.能熟练运用二倍角的公式进行简单的恒等变换,并能灵活地将公式变形应用.
在二倍角公式的推导中,经历由特殊到一般的逻辑推理过程,发展学生的数学运算素养.
复习引入
同学们我们回顾一下和差角的三角函数公式推导历程:
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β
sin(α-β)=sinαcos β-cosαsin β
sin(α+β)=sinαcos β+cosαsin β
下上两等式相除
- 代
诱导公式
- 代
- 代
公式引入
推导二倍角三角函数公式:
令 =
问题1
以公式C(α-β)为基础,我们已经得到六个和(差)角公式,下面将以和(差)角公式为基础来推导倍角公式.
1、由sin(α+β)=sinαcos β+cosαsin β得
sin2α= sinαcos + sinαcos =2sinαcos
2、由cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β 得
cos2α= cosαcos - sinαsin =cos2α-sin2α
公式引入
3、变形:cos2α= cos2α-sin2α = cos2α-(1-cos2α) = 2cos2α-1
cos2α = cos2α-sin2α = (1-sin2α)-sin2α = 1-2sin2α
公式引入
于是得2倍角的三角函数公式
以上这些公式都叫做倍角公式.
倍角公式给出了α的三角函数与2α的三角函数之间的关系.
温馨提示:这里的“倍角”专指“二倍角”,遇到“三倍角”等名词时“三”字等不可省去.
公式理解
由2倍角的余弦公式变形:
问题2
由二倍角的余弦公式我们看到,已知sin 或者cos 可以求出cos2 的值,那么已知cos2 时,是否能够反向求出sin 和cos 呢?
其中sin 、cos 的符号由 所在的象限决定.
公式理解
同学们观察余弦2倍角公式的变形形式,它在结构上还有哪些特征呢?
问题3
这两个公式的变形从左向右看,角之间是倍角关系从结构上是和、差转化到乘积,从次数上是从一次变成了二次.
这样无论从右向左,还是从左向右,它能实现角的改变,和式子结构、次数的改变.
公式理解
要灵活掌握倍角公式及其变形:
巩固与练习
分析:已知条件给出了2a的正弦函数值,由于4α是2α的二倍角,
因此可以考虑用倍角公式.
巩固与练习
巩固与练习
规律方法
巩固与练习
注意三角形的隐含条件,如每个角都是小于 的正角,三角形的内角和 等,其实A 是锐角。
巩固与练习
巩固与练习
巩固与练习
巩固与练习
我们看到,解法1相比解法2少了一个运算步骤,但它们都是对倍角、和角关系的联合运用,只是对角2A+2B,与角A,B之间关系的看法不同,本质上没有区别.
同学们观察分析以上两种解法,它们有什么异同?
问题3
同时做完这道题后我们也发现,题干中的“在△ABC中”隐含了0
深化与思考
×
√
√
×
小结
限时小练
简解答:
课堂作业
1、教科书P223页 练习 第3、 4、 5题
本节内容结束
THANKS