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§2 两角和与差的三角函数公式
2.1 两角和与差的余弦公式及其应用
新知学习 探究
PART
01
第一部分
同学们,大家知道求一个任意角的三角函数值,我们可以利用诱导公式将它转化为锐角的三角函数值,再通过查表或使用计算器,就可以得出相应的三角函数值,但在实际应用中,我们将会遇到这样一类问题:已知α,β的三角函数值,求α-β的三角函数值,为此,我们需要有解决此类问题的办法及相应的计算公式.
思考1 cos 15°=cos (45°-30°)=cos 45°-cos 30°成立吗?
思考2 已知角α的终边与圆心在原点的单位圆的交点为P,请写出点P的坐标.
提示:P(cos α,sin α).
思考3 观察下图,并阅读教材P152以及右下角的注解部分,分组讨论,你能得到哪些结论?
提示:A(1,0),P(cos (α-β),sin (α-β)),A1(cos β,sin β),P1(cos α,
sin α).根据圆的旋转对称性,易知AP=A1P1.
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【解析】 cos 47°cos 137°+sin 47°sin 137°=cos (137°-47°)=
cos 90°=0.故选A.
√
解决给角求值问题的方法
(1)对于非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角函数公式的形式,则整体变形,否则进行局部变形.
(2)一般将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为正负相消的项并消项求值,化分子、分母形式进行约分,解题时需要逆用或变形公式.
√
√
已知三角函数值求角的解题步骤
(1)根据条件确定所求角的范围;
(2)求出所求角的某个三角函数值,为防止增解最好选取在范围内单调的三角函数;
(3)结合三角函数值及角的范围求角.
[注意] 由三角函数值求角时,易忽视角的范围,而得到错误答案.
√
(2)求值:cos 40°+cos 80°+cos 160°=________.
【解析】 cos 40°+cos 80°+cos 160°
=cos (60°-20°)+cos (60°+20°)+cos (180°-20°)
=cos 60°cos 20°+sin 60°sin 20°+cos 60°cos 20°-sin 60°sin 20°-cos 20°
=2cos 60°cos 20°-cos 20°=cos 20°-cos 20°=0.
0
化简含有非特殊角的三角函数式时,要学会观察非特殊角之间的关系,一般就是根据条件合理拆角,查看两个非特殊角的和与差是否是特殊角,构造特殊角是解决这类问题的突破口.
(2)求值:-sin 167°·sin 223°+sin 257°·sin 313°=________.
√
两角和与差的余弦公式常常与三角函数的定义、两点间的距离公式、三角形以及平面向量等知识点综合考查,是两角和与差的余弦公式应用的基础题型,解决此类问题只需牢记公式结构,熟悉解题通性通法.
课堂巩固 自测
PART
02
第二部分
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√
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1.已学习:两角和与差的余弦公式的推导;给角求值、给值求值、给值求角.
2.须贯通:两角和与差的余弦公式既可正用,也可逆用,结合题设条件,将未知的角分解为已知角的和或差,再利用公式求解.
3.应注意:(1)两角和与差的余弦公式的结构特征;
(2)给值求角问题中角的范围.