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5.3(2)同角三角比的关系与诱导公式
上海市杨浦高级中学 江海涛
一、教学目标设计
1.掌握诱导公式的推导方法和记忆方法;
2.会运用这些公式求解任意角的三角比的值,会由三角比的值,求特殊角,并会化简单的三角比的关系式;
3.通过公式的探求与应用培养思维的严密性.
三、教学重点及难点
重点:诱导公式
难点:诱导公式的灵活应用
四、教学流程设计
五、教学过程设计
一、 复习引入
1.公式一:
(其中)
用角度可写成:
(其中)
2 .讨论
公式一的作用:把任意角的正弦、余弦、正切化为0 ―360 之间角的正弦、余弦、正切,其方法是先在0 ―360 内找出与角终边相同的角,再把它写成诱导公式一的形式,然后得出结果.
这组公式可以统一概括为的形式,上述一组公式叫做任意角三角比的第一组诱导公式,其特征是:等号两边是同名三角比,且符号都为正.
说明]运用公式时,注意“弧度”与“角度”两种度量制不要混用,如写成,是不对的.
二、学习新课
1.公式推导
公式二:
它说明角-与角的正弦值互为相反数,而它们的余弦值相等.这是因为,若角的终边与单位圆交于点P(x,y),则角-的终边与单位圆的交点必为P (x,-y)(如图1).由正弦、余弦三角比的定义,即可得
sin=y, cos=x,
sin(-)=-y, cos(-)=x,
所以:sin(-)= -sin, cos(-)= cosα
由三角比的商数关系,得:
即
类似可得
这组公式叫任意角三角比的第二组诱导公式
练习:求的正弦、余弦、正切和余切的值.
[说明]公式二也可以由特殊到一般,既从特殊三角比的计算,猜测出公式,再证明.
公式三:
用角度可表示如下:
它刻画了角180 +与角的正弦值(或余弦值)之间的关系,这个关系是:以角终边的反向延长线为终边的角的正弦值(或余弦值)与角的正弦值(或余弦值)是一对相反数.这是因为若设的终边与单位圆交于点P( x,y),则角终边的反向延长线,即180 +角的终边与单位圆的交点必为P (-x,-y)(如图2).由正弦、余弦三角比的定义,即可得sin=y, cos=x,
sin(180 +)=-y, cos(180 +)=-x,
所以 :sin(180 +)=-sin,cos(180 +)=-cos.
[说明]公式二、三的获得主要借助于单位圆及正弦、余弦比的定义.根据点P的坐标准确地确定点P 的坐标是关键,这里充分利用了对称的性质.直观的对称形象为我们准确写出P 的坐标铺平了道路,体现了数形结合这一数学思想的优越性.
练习:求下列三角比的值: (1); (2)
分析:本题是诱导公式二的巩固性练习题.求解时,只须设法将所给角分解成180 +或(π+),为锐角即可.
解:(1)cos210 =cos(180 +30 )=-cos30 =-;
(2)sin=sin()=-sin=-.
公式四:
把第三组公式中的换成,得第四组诱导公式:
[说明]这组公式均可由前面学过的诱导公式直接推出,体现了把未知问题化为已知问题处理这一化归的数学思想.公式的推导并不难,然而推导中的化归意识和策略是值得我们关注的.
四组诱导公式可概括为:
k·360 +(k∈Z),-,180 ±,360 -的三角比值,等于的同名三角比的值,前面加上一个把看成锐角时原三角比的符号.
[说明]这里的“同名三角比值”是指等号两边的三角比名称相同;“把看成锐角”是指原本是任意角,这里只是把它视为锐角处理;“前面加上一个……符号”是指的同名三角比值未必就是最后结果,前面还应添上一个符号(正号或负号,主要是负号,正号可省略),而这个符号是把任意角视为锐角情况下的原三角比的符号.应注意讲清这句话中每一词语的含义,特别要讲清为什么要把任意角α看成锐角.建议通过实例分析说明.
练习:求下列各式的值:(1)sin(-);(2)cos(-60 )-sin(-210 )
分析:本题是诱导公式二、三的巩固性练习题.求解时一般先用诱导公式三把负角的正弦、余弦化为正角的正弦、余弦,然后再用诱导公式二把它们化为锐角的正弦、余弦来求.
解:(1)sin(-)=-sin()=sin=;
(2)原式=cos60 +sin(180 +30 )=cos60 -sin30 =-=0
2.例题分析
例1:利用诱导公式,求下列各三角比:
(1); (2)
例2化简:
例3根据条件,求角:
(1) 已知;
(2)已知.
[说明]由三角比求特殊角的问题,是个“反”问题,对学生是个难点问题,教师可先缩小范围,如考虑在[0,]上,求角,再考虑等.
三、巩固练习
P49 练习 5.3(2)
四、课堂小结
通过本节课的教学,我们获得了诱导公式.值得注意的是公式右端符号的确定.在运用诱导公式进行三角比的求值或化简中,我们又一次使用了转化的数学思想.通过进行角的适当配凑,使之符合诱导公式中角的结构特征,培养了我们思维的灵活性.
五、作业布置
习题5.3 A组:1;4(1)(2);5
B组:1;4
复习公式一引入
运用化归思想由公式三导出公式
四
根据三角比的定义
和单位圆公式二、三
例题分析,运用诱导公式求值、化简及给值求角
课堂练习
课堂小结,
布置作业
x
y
P(x,y)
P’(x,-y)
O
M
M
P(x,y)
y
M’
180
x
P’(-x,-y)
O
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