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人教版必修第一册A版
5.5《 三角恒等变换 》
( 3 课 时 )
教学目标
学习目标:1.理解与掌握三角恒等变换的相关公式(和差角公式、倍角公式、半角公式、辅助角公式、和差化积公式以及积化和差公式);
2.能灵活运用三角恒等变换的相关公式来求解相关的实际问题.
教学重点:三角恒等变换的相关公式及其实际运用.
教学难点:倍角公式、半角公式、辅助角公式的理解与掌握.
一
复习导入——诱导公式(导学)
1.诱导公式一:终边相同角的同一三角函数的值相等.即:
其中
2.诱导公式二:
(一)诱导公式:“奇变偶不变,符号看象限.”
3.诱导公式三:
4.诱导公式四:
5.诱导公式五:
6.诱导公式六:
一
复习导入——诱导公式(导学)
1.诱导公式一:终边相同角的同一三角函数的值相等.即:
其中
2.诱导公式二:
(一)诱导公式:“奇变偶不变,符号看象限.”
3.诱导公式三:
4.诱导公式四:
5.诱导公式五:
6.诱导公式六:
三角恒等变换:利用诱导公式对三角函数式进行恒等变形,可以达到化简、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叫做三角恒等变换。
一
复习导入——诱导公式(导学)
(二)问题
通过观察诱导公式,我们可以发现它们都是特殊角与任意角的和(或差)的三角函数与这个任意角的三角函数的恒等关系.
如果把特殊角换为任意角,那么任意角与的和(或差)的三角函数与的三角函数会有什么关系呢 相信各位同学通过今天的学习,将能回答这一问题.
二
探究新知1——和差角公式(互学)
(一)探究1:如果已知任意角的正弦、余弦,能由此推出与的正弦、余弦吗
1.分析:不妨令
如图,设单位圆O与轴的正半轴相交于点 ,以x轴非负半轴为始边,分别作角设它们的终边分别与单位圆O相交于点
据三角函数的定义可得
故
故
故
二
(一)探究1:如果已知任意角的正弦、余弦,能由此推出与的正弦、余弦吗
1.分析:如图,连接若把扇形绕着点旋转角,则点 分别与点重合
根据圆的旋转对称性可知: 与 重合,
即
∴ 弦
又∵ ,,
∴ 据平面两点间的距离公式可得
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(一)探究1:如果已知任意角的正弦、余弦,能由此推出与的正弦、余弦吗
1.分析:
两边求平方可得
故 成立
2.差角的余弦公式:对于任意角
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(二)探究2:由探究1我们得到差角的余弦公式 ,那么我们能由这个公式分别推出, , 的恒等变形吗?
1. 和角的余弦公式
∵
∴据差角的余弦公式可得
于是可得
和角的余弦公式:
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(二)探究2:由探究1我们得到差角的余弦公式 ,那么我们能由这个公式分别推出, , 的恒等变形吗?
2. 和角的正弦公式
∵
∴可得
和角的正弦公式:
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(二)探究2:由探究1我们得到差角的余弦公式 ,那么我们能由这个公式分别推出, , 的恒等变形吗?
3. 差角的正弦公式
∵
∴可得
差角的正弦公式:
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(二)探究2:由探究1我们得到差角的余弦公式 ,那么我们能由这个公式分别推出, , 的恒等变形吗?
4. 和角的正切公式
∵
∴可得
和角的正切公式:
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(二)探究2:由探究1我们得到差角的余弦公式 ,那么我们能由这个公式分别推出, , 的恒等变形吗?
5. 差角的正切公式
∵
∴可得
差角的正切公式:
探究新知1——和差角公式(互学)
二
(三)和(差)角公式小结
6.差角的正切公式:
2.差角的余弦公式:
1.和角的余弦公式:
3.和角的正弦公式:
4.差角的正弦公式:
5.和角的正切公式:
探究新知1——和(差)角公式(互学)
三
小组合作、讨论交流1(自学)
各位同学,请大家每4个人组成一组,分别交流讨论后,解决下列问题:
例1利用公式证明下列诱导公式:
(1); (2)
例2 已知是第三象限角,求的值.
四
成果展示1(迁移变通)
例1利用公式证明下列诱导公式:
(1); (2)
证明(1)
据差角的余弦公式
可得
故 成立
证明(2)
据差角的余弦公式
可得
故 成立
四
成果展示1(迁移变通)
解:∵ 已知
∴ ,且据平方关系可得
例2 已知是第三象限角,
求的值.
又∵ 已知是第三象限角
∴ ,且据平方关系可得
故
五
提升演练1(检测实践)
例3 已知是第四象限角,
求 的值.
又∵
∴
解: ∵ 已知是第四象限角,
∴ ,且据平方关系与商数关系可得
五
提升演练1(检测实践)
例4 利用和(差)角公式计算下列各式的值:
(1); (2);
(3).
解(1)据差角的正弦公式 可得
解(2)据和角余弦公式 可得
解(3)∵,∴ 据和角正切公式 可得
六
探究新知2——二倍角公式(互学)
(一)探究:各位同学,你们能利用 和(差)角公式推导出的公式吗?
分析:据 和(差)角公式可得
六
探究新知2——二倍角公式(互学)
(二)二倍角公式
由上探究可得如下的二倍角公式:
1.
2.
3.
七
小组合作、讨论交流2(自学)
各位同学,请大家每4个人组成一组,分别交流讨论后,解决下列问题:
例5 已知 求 的值.
八
成果展示2(迁移变通)
解:∵ 已知
∴ ,即是第二象限角
又∵已知
∴
于是据二倍角公式可得
例5 已知 求 的值.
九
提升演练2(检测实践)
例6 在中, 求.
解:∵ 已知在中,,且
∴
∴
又∵已知
∴
∴ 据和角的正切公式可得
十
探究新知3——半角公式与辅助角公式(互学)
(一)半角公式
∵ ,∴ 据二倍角公式可得如下半角公式
1.
2.
3.
十
探究新知3——半角公式与辅助角公式(互学)
(二)辅助角公式
1.探究
∵
设, 即
∴
十
探究新知3——半角公式与辅助角公式(互学)
(二)辅助角公式
其中 ,
2.辅助角公式:由上探究可得
十一
小组合作、讨论交流3(自学)
各位同学,请大家每4个人组成一组,分别交流讨论后,解决下列问题:
例7 试以 表示 .
例8 求证:
(1)
(2)
十二
成果展示3(迁移变通)
解:由题意据半角公式 可得
, 即
, 即
例7 试以 表示 .
十二
成果展示3(迁移变通)
证明(1)
∵ ①
②
∴ 用①+②可得
故 成立
例8 求证:
(1)
(2)
证明(2)
∵ 由(1)知
③
设 ,
则有
∴ 成立
十三
提升演练3(检测实践)
例9 求下列函数的周期,最大值和最小值.
(1) (2)
解:由题意据辅助角公式
( 其中 , )可得
(1)∵
∴函数的周期为,最大值为2,最小值为-2
(2)∵
其中 ,
∴函数的周期为,最大值为5,最小值为-5
课堂小结
十四
今天我们学习了哪些内容?
1.理解与掌握了三角恒等变换的相关公式(和差角公式、倍角公式、半角公式、辅助角公式、和差化积公式以及积化和差公式);
2.能灵活运用三角恒等变换的相关公式来求解相关的实际问题.
十五
学生自评
请小老师组对所负责组员的课堂表现进行评价
十六
家庭作业
1.完成《高考领航》第134-145页知识点填空;
2.完成《课时规范训练》第71-80页题型.