1.2.1 任意角的三角函数(1)
一、课题:任意角的三角函数(1)
二、教学目标:1.掌握任意角的三角函数的定义;
2.已知角终边上一点,会求角的各三角函数值;
3.记住三角函数的定义域、值域,诱导公式(一)。
三、教学重、难点:根据定义求三角函数值。
四、教学过程:
(一)复习:初中锐角的三角函数是如何定义的?
在中,设对边为,对边为,对边为,锐角的正弦、余弦、正切依次为 .
角推广后,这样的三角函数的定义不再适用,我们必须对三角函数重新定义。
(二)新课讲解:
1.三角函数定义
在直角坐标系中,设是一个任意角,终边上任意一点(除了原点)的坐标为,它与原点的距离为,那么
(1)比值叫做的正弦,记作,即;
(2)比值叫做的余弦,记作,即;
(3)比值叫做的正切,记作,即;
(4)比值叫做的余切,记作,即;
(5)比值叫做的正割,记作,即;
(6)比值叫做的余割,记作,即.
说明:①的始边与轴的非负半轴重合,的终边没有表明一定是正角或负角,以及的大小,只表明与的终边相同的角所在的位置;
②根据相似三角形的知识,对于确定的角,六个比值不以点在的终边上的位置的改变而改变大小;
③当时,的终边在轴上,终边上任意一点的横坐标都等于,所以与无意义;同理,当时,与无意义;
④除以上两种情况外,对于确定的值,比值、、、、、分别是一个确定的实数,所以正弦、余弦、正切、余切、正割、余割是以角为自变量,一比值为函数值的函数,以上六种函数统称为三角函数。
2.三角函数的定义域、值域
函 数 定 义 域 值 域
3.例题分析
例1 已知角的终边经过点,求的六个函数制值。
解:因为,所以,于是
;;
; ;
; .
例2 求下列各角的六个三角函数值:(1);(2);(3).
解:(1)因为当时,,,所以
, ,
, 不存在,
, 不存在。
(2)因为当时,,,所以
, ,
, 不存在,
, 不存在。
(3)因为当时,,,所以
, ,
不存在, ,
不存在, .
例3 已知角的终边过点,求的六个三角函数值。
解:因为过点,所以,
当;
;;
当;
;.
4.三角函数的符号
由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知:
①正弦值对于第一、二象限为正(),对于第三、四象限为负();
②余弦值对于第一、四象限为正(),对于第二、三象限为负();
③正切值对于第一、三象限为正(同号),对于第二、四象限为负(异号).
说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值。
5.诱导公式
由三角函数的定义,就可知道:终边相同的角三角函数值相同。
即有:,
,其中.
,
(练习)确定下列三角函数值的符号:
(1);(2);(3);(4).
五、小结:1.任意角的三角函数的定义;
2.三角函数的定义域、值域;
3.三角函数的符号及诱导公式。
六、作业: 补充:已知点,在角的终边上,求、、的值。
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- 3 -3.2.3 二倍角的正弦、余弦、正切(3)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(3)
二、教学目标:1.复习巩固倍角公式,加强对公式灵活运用的训练,培养综合运用公式的能力;
2.能推导和了解半角公式、和差化积及积化和差公式。
三、教学重、难点:掌握三个公式的推导方法,使学生体会到角的三角函数与的三角函数的内在联系,,角的三角函数与角的三角函数之间的内在联系;
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角公式
【练习1】化简:
(1);
(2). ((1)(2)两题答案:).
总结:一般地,.
2.二倍角公式反映的是将二倍角的三角函数值转化为单角的三角函数值。在倍角公式中,“倍角”与“半角”是相对的,从而有降幂公式:
,,.
(二)新课讲解:
1.半角公式:
,,.
说明:(1)只要知道角终边所在象限,就可以确定符号;
(2)公式的“本质”是用角的余弦表示角的正弦、余弦、正切;
(3)还有一个有用的公式:(下面给出证明)。
2.例题分析:
例1:求证: .
证法一: .
证法二:
∴.
又由知与同号,且,
∴, 同理.
【练习2】已知,且,求的值。
(略解)原式.
(解法2)原式.
例2:求证:(1);(2).
证明:(1)将公式与公式的左边、右边分别相加,得
所以,.
(2)在(1)题中,令,则,.
把,的值代入,就有,
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.巩固倍角公式,会推导了解半角公式、和差化积及积化和差公式。
七、作业:
补充:1.化简.
2.已知,且,求的值。
3.已知,且,求的值。
4.已知,且x是锐角,求的值。
5.已知,且,求的值。
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- 3 -第七课时 同角三角函数的基本关系式
教学目标:
理解并掌握同角三角函数的基本关系,并能应用之解决一类三角函数的求值问题,通过同角三角函数关系的应用,使学生面对问题养成分析的习惯、学会分析的方法.
教学重点:
同角三角函数的基本关系.
教学难点:
已知某角的一个三角函数值,求它其余的各三角函数值时,符号的确定.
教学过程:
Ⅰ.自学指导
今天我们来学习同角三角函数的基本关系式,课下同学们已经对这部分内容进行了预习,这些关系式的具体内容是_________.
sin2α+cos2α=1,=tanα
请同学们再仔细看一下课本,看这些关系式是怎样得到的 它们的成立有条件吗 若有,是什么
这些关系式都是由任意角的三角函数定义得到的,它们的成立有条件:一是必须为同角,二是关系式对式子两边都有意义的角=tanα成立.
通过分析,我们必须明确注意:
(1)关系式是对于同角而言的.
(2)关系式是对于式子两边都有意义的角而言的.?
(3)sin2α读作“sinα”的平方,它与α2的正弦是不同的.
这两个关系式是两个三角恒等式,只要α的值使式子的两边都有意义,无论α取什么值,三个式子分别都是恒成立的,即式子的左右两边是恒等的.以后说到三角恒等式时,除特殊注明的情况外,也都假定是在使两边都有意义的情况下的恒等式.
这些关系式有哪些方面的应用呢
①求值②化简③证明(学生边答,教师边板书).
所谓求值,就是已知某角的一个三角函数值,可以利用这些关系式,求出这个角其余的各三角函数值,但应该注意,利用平方关系求值时,由于要开平方,就面临一个正负号的选择问题,究竟选正号还是选负号,要由角所在的象限决定.
注意:
(1)应用平方关系求角的三角函数值时,一定要先确定角所在的象限.
(2)正确选用公式以及公式的变用或活用.
课本上的例1、例2、例3都是已知角α的一个三角函数值,求它的其余三角函数值问题,例1和例2有什么不同呢
例1还告诉了角所在的象限,例2没有告诉.
例2没有告诉角所在的象限,求解的过程就比较复杂啦,因为已知一个角的某一三角函数值,这个角一般位于两个象限,故要分两种情况讨论求值.
现在我们来看一下例3,例3说明若角的某一三角函数值不是一个具体值(或者说是一个字母)时,又要分这个字母表示的数是正、是负、是零三种情况进行讨论,这又增加了问题的复杂程度.
归纳三个例题之情况,求值的问题有三种类型:
①已知某角的某一三角函数值,且知角的象限;
②已知某角的某一三角函数值,不知角的象限;
③已知某角的某一三角函数值为字母,不知角的象限.
对于第二、第三种类型一定要注意分情况讨论,否则,将导致解答的不完整.
下面我们来练习几个题
Ⅱ.课堂练习
课本P18练习1、2、3、4、5、6.
Ⅲ.课时小结
本节课我们学习了同角三角函数的基本关系,明确了关系式成立的条件以及关系式的作用,并对在求值方面的应用进行了练习与分析,特别要注意利用平方关系求值时正负号的选择问题,解决的关键是确定角所在的象限.求值问题有三种类型,对不清楚角所在象限的,一定要分一切可能情况,不遗漏地进行讨论.这些关系式贯穿于三角学习的始终,希望同学们很好掌握.
Ⅳ.课后作业
课本P23习题 7、8、9.
同角三角函数的基本关系式
1.若()sinθ<1,则θ的取值范围是 ( )
A.{θ|+2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z} B.{θ|π+2kπ<θ<2π+2kπ,k∈Z}
C.{θ|2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z} D.{θ|+2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z}
2.若sinθ=,且θ为第二象限角,则tanθ的值等于( )
A.- B.± C.± D.
3.已知α为锐角,且2tanα+3sinβ=7,tanα-6sinβ=1,则sinα的值为 ( )
A. B. C. D.
4.设=-1,则的值是 ( )
A.4 B.6 C.5 D.
5.已知sinθ-cosθ=,则sin3θ-cos3θ= .
6.已知tanα=2,则2sin2α-3sinαcosα-2cos2α= .
7.化简 eq \r() + eq \r() (α为第四象限角)= .
8.已知cosθ=t,求sinθ,tanθ的值.
9.已知tanα=2,求下列各式的值.
(1) (2)
(3) sin2α+cos2α
同角三角函数的基本关系式答案
1.C 2.A 3.A 4.C 5. 6.0 7.-
8.已知cosθ=t,求sinθ,tanθ的值.
分析:依据cosθ=t,对t进行分类讨论,利用同角三角函数关系式化简求值.
解:(1)当0<t<1时,θ为第一或第四象限角,
θ为第一象限角时,sinθ==,tanθ== eq \f(,t)
θ为第四象限时,sinθ=-,tanθ=- eq \f(,t)
(2)当-1<t<0时,θ在第二或第三象限,
θ为第二象限时,sinθ=,tanθ= eq \f(,t)
θ为第三象限时,sinθ=-,tanθ=- eq \f(,t)
(3)当t=1时,θ=2kπ(k∈Z),sinθ=0,tanθ=0,
(4)当t=0时,θ=2kπ±(k∈Z)
θ=2kπ+ (k∈Z)时,sinθ=1,tanθ不存在
θ=2kπ- (k∈Z)时,sinθ=-1,tanθ不存在.
(5)当t=-1时,θ=2kπ+π(k∈Z)
sinθ=0,tanθ=0
9.已知tanα=2,求下列各式的值.
(1) (2)
(3) sin2α+cos2α
分析:依据已知条件tanα=2,求出sinα与cosα,或将所求式子用tanα表示出来.
解:(1)∵cosα≠0
∴ 原式= eq \f(,) ==
(2)∵cos2α≠0
∴==
(3) sin2α+cos2α
= eq \f(sin2α+cos2α, sin2α+cos2α) = eq \f(tan2α+,tan2α+1) =.
- 5 -第八课时 同角三角函数关系的应用
教学目标:
熟练运用同角三角函数化简三角函数式,活用同角三角函数关系证明三角恒等式,明确化简结果的要求,掌握证明恒等的方法;通过化简与证明,使学生提高三角恒等变形的能力,树立化归的思想方法.
教学重点:
三角函数式的化简,三角恒等式的证明.
教学难点:
同角三角函数关系的变用、活用.
教学过程:
[例1]化简
法一:原式=
==
法二:原式=
=
=
===
法三:原式=
=
===
①以上三种解法虽思路不同,但都应用了公式sin2α+cos2α=1,其中生2、3是顺用公式,1是逆用公式,显然1的解法简单明了.②在1的解法中逆用公式sin2α+cos2α=1,实质是“1”的一种三角代换“1=sin2α+cos2α”.
对于利用同角三角函数关系式化简时,其结果一般要求:①函数种类少;②式子项数少;③项的次数低;④尽量使分母或根号内不含三角函数式;⑤尽可能求出数值(不能查表)).
[例2]求证=
证法一:由cosx≠0知1+sinx≠0,于是
左=====右
证法二:由1-sinx≠0,cosx≠0于是
右=====左
证法三:左-右=-=
===0
∴=
证法四:(分析法) 欲证=
只须证cos2x=(1+sinx)(1-sinx)
只须证cos2x=1-sin2x 只须证sin2x+cos2x=1
∵上式成立是显然的,∴=成立
分析法证题的思路是“执果索因”:从结论出发,逐步逆推,推出一个真命题或者推出的
与已知一致,从而肯定原式成立.要注意论证格式
Ⅲ.课堂练习
已知sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求tanθ的值.
分析:依据已知条件sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求得2sinθcosθ的值,进而求得sinθ-cosθ的值,结合sinθ、cosθ的值再求得tanθ即可.
解:∵sinθ+cosθ=,(1)
将其平方得,1+2sinθcosθ= ∴2sinθcosθ=-,
∵θ∈(0,π) ∴cosθ<0<sinθ
∵(sinθ-cosθ)2=1-2sinθcosθ= ∴sinθ-cosθ= (2)
由(1)(2)得
sinθ=,cosθ=-, ∴tanθ=-
Ⅳ.课时小结
本节课我们讨论了同角三角函数关系式的两个方面的应用:化简与证明,与同学们讨论了化简的一般要求,证明恒等的常用方法,对于化简与证明另外还应注意两种技巧:一种是切化弦”,一种是“1”的代换,“1”的代换不要仅限于平方关系的代换,还要注意倒数关系的代换,究竟用哪一种,要由具体问题来决定.
Ⅴ.课后作业
课本P24习题 10、11、12.
同角三角函数关系的应用
1.式子sin4θ+cos2θ+sin2θcos2θ的结果是 ( )
A. B. C. D.1
2.已知tanθ= (其中0<a<1,θ是三角形的一个内角),则cosθ的值是 ( )
A. B. C. D.±
3.若sinα=,cosα=,<α<π,则a的值满足 ( )
A.a=0 B.a>3或a<-5 C.a=8 D.a=0或a=8
4.化简的结果为 ( )
A.cos4 B.-cos4 C.±cos4 D.cos22
5.已知sinα=,且α为第二象限角,那么tanα=
6.已知sinαcosα=,且<α<,则cosα-sinα的值为
7.若tanα=,π<α<π,则sinα·cosα=
8.若β∈[0,2π),且+=sinβ-cosβ,求β的取值范围.
9.化简:-.
10.求证:tan2θ-sin2θ=tan2θ·sin2θ.
同角三角函数关系的应用答案
1.D 2.C 3.C 4.B 5.- 6.- 7.
8.若β∈[0,2π),且+=sinβ-cosβ,求β的取值范围.
分析:依据已知条件得cosβ≤0,sinβ≥0,利用同角三角函数之间的关系式求解.
解:∵+
=+=|sinβ|+|cosβ|=sinβ-cosβ
∴sinβ≥0,cosβ≤0
∴β是第二象限角或终边在x轴负半轴和y轴正半轴上的角
∵0≤β≤2π ∴≤β≤π
9.化简:-.
原式=-
==sinx+cosx
10.求证:tan2θ-sin2θ=tan2θ·sin2θ.
左边=tan2θ-sin2θ=-sin2θ
=sin2θ·=sin2θ·=sin2θ·tan2θ=右边
- 4 -2.4 向量的数量积(1)
一、课题:向量的数量积(1)
二、教学目标:1.理解平面向量数量积的概念;
2.掌握两向量夹角的概念及其取值范围;
3.掌握两向量共线及垂直的充要条件;
4.掌握向量数量积的性质。
三、教学重、难点:向量数量积及其重要性质。
四、教学过程:
(一)引入:
物理课中,物体所做的功的计算方法:
(其中是与的夹角).
(二)新课讲解:
1.向量的夹角:
已知两个向量和(如图2),作,,则
()叫做向量与的夹角。
当时,与同向;
当时,与反向;
当时,与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2.向量数量积的定义:
已知两个非零向量和,它们的夹角为,则数量叫做与的数量积(或内积),记作,即.
说明:①两个向量的数量积是一个数量,这个数量的大小与两个向量的长度及其夹角
有关;
②实数与向量的积与向量数量积的本质区别:两个向量的数量积是一个数量;实
数与向量的积是一个向量;
③规定,零向量与任一向量的数量积是.
3.数量积的几何意义:
(1)投影的概念:
如图,,,过点作垂直于直线,垂足为,则.
叫做向量在方向上的投影,当为锐角时,它是正值;当为钝角时,它
是一负值;当时,它是;当时,它是;当时,它是.
(2)的几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影
的乘积。
【练习】:①已知,,与的夹角,则;
②已知,在上的投影是,则 8 ;
③已知,,,则与的夹角.
(3)数量积的性质:
设、都是非零向量,是与的夹角,则
①;
②当与同向时,;当与反向时,;
特别地:或;
③;
④;
若是与方向相同的单位向量,则
⑤.
4.例题分析:
例1 已知正的边长为,设,,,求.
解:如图,与、与、与夹角为,
∴原式
.
例2 已知,,,且,求.
解:作,,
∵, ∴,
∵且,
∴中,, ∴,∴,,
所以,.
五、课后练习:
补充:1.若非零向量与满足,则 0 .
六、课堂小结:1.向量数量积的概念;
2.向量数量积的几何意义;
3.向量数量积的性质。
七、作业:
(图1)
(图2)
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- 3 -1.3.3 函数的图象(2)
一、课题:函数的图象(2)
二、教学目标:1.明确函数中的物理意义及它们对函数的图象各有什么影响;
2.逐步掌握由,的图象,通过图象的伸缩平移变换得到函数,的图象的方法。
三、教学重、难点:函数图象的伸缩、平移变换。
四、教学过程:
(一)复习:
1.型函数的图象;
2.型函数的图象;
3.型函数的图象。
(二)新课讲解:
1.的物理意义
当,(其中,)表示一个振动量时,表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅,往复振动一次需要的时间称为这个振动的周期,单位时间内往复振动的次数,称为振动的频率。称为相位,时的相位称为初相。
2.图象的变换
例 画出函数的简图。
解:函数的周期为,先画出它在长度为一个周期内的闭区间上的简图,再左右拓展即可,先用五点法画图:
函数的图象可看作由下面的方法得到的:
①图象上所有点向左平移个单位,得到的图象上;②再把图象上所点的横坐标缩短到原来的,得到的图象;③再把图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍,得到的图象。
一般地,函数,的图象(其中,)的图象,可看作由下面的方法得到:
①把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度;
②再把所得各点横坐标缩短(当时)或伸长(当时)到原来的倍(纵坐标不变);
③再把所得各点的纵坐标伸长(当时)或缩短(当时)到原来的倍(横坐标不变)。
即先作相位变换,再作周期变换,再作振幅变换。
问题:以上步骤能否变换次序?
∵,所以,函数的图象还可看作由下面的方法得到的:
①图象上所点的横坐标缩短到原来的,得到函数的图象;
②再把函数图象上所有点向左平移个单位,得到函数的图象;
③再把函数的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍,得到的图象。
五、课堂练习:
(1)函数的图象可由函数的图象经过怎样的变换得到?
(2)函数的图象可由函数的图象经过怎样的变换得到?
(3)将函数的图象上所有的点 得到的图象,再将
的图象上的所有点 可得到函数的图象。
(4)由函数的图象怎样得到的图象?
六、小结:1.函数与的图象间的关系。
七、作业:
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- 2 -2004-2005学年度第二学期单元测验(一)
高一年级数学
一、选择题:每小题5分,共40分。
1.下列各式中,值为的是 ( )
A. B. C. D.
2.若是锐角,且满足,则的值为 ( )
A. B. C. D.
3.下列四个命题中的假命题是 ( )
A.不存在无穷多个角和,使得
B.存在这样的角和,使得
C.对于任意角和,都有
D.不存在这样的角和,使得
4.如果,,那么的值为 ( )
A. B. C. D.
5.已知,则的值为 ( )
A. B. C. D.
6.已知,则的值等于 ( )
A. . . .
7.把中的换成,换成后,可化简为 ( )
A. B.
C. D.
8.函数的最大值为 ( )
A. B. C. D.
二、填空题:每小题5分,共20分。
9.已知,且是第三象限角,则
的值等于 .
10.若锐角,满足,则 .
11.计算,其值为 .
12.已知函数,那么的值等于 .
三、解答题:本大题共4小题,每小题10分,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
13.求证:.
14.已知,,求的值.
15.已知,且,试用表示的值.
16.已知和是关于的方程的两个根,
求的值.
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- 1 -第六课时 任意角的三角函数(二)
教学目标:
理解并掌握终边相同的角的同一三角函数值相等,使学生认识到规律是客观存在的,只要用心去找,认真寻求,就不难发现,不难认识.客观世界中的事物也是这样,要善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律,按照事物的发展规律去办事.
教学重点:
各种三角函数在各象限内的符号,终边相同的角的同一三角函数值相等.
教学难点:
各种三角函数在各象限内的符号.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
任意角三角函数的定义
Ⅱ.讲授新课
三角函数的定义告诉我们,各三角函数值实质上是个比值,因此,各三角函数在各象限内的符号,取决于x、y的符号(因为r恒大于零).因为P点在第一、第二象限时,纵坐标y>0,P点在第三、第四象限时,纵坐标y<0,所以正弦函数值对于第一、第二象限角是正的,对于第三、第四象限角是负的.请同学们仿照我们讨论正弦函数值在各象限内符号的方法,回答余弦函数值在各象限内的符号.
余弦函数值的正负取决于P点横坐标x的正负,因为P点在第一、第四象限时,横坐标x>0,P点在第二、第三象限时,横坐标x<0,所以余弦函数值对于第一、第四象限角是正的,对于第二、第三象限角是负的.
对于正切函数值,其正负怎样确定呢
正切函数值 的正负,取决于x、y的符号是否相同.因为P点在第一象限时,x、y同正,P点在第三象限时,x、y同负,此时 >0,P点在第二、第四象限时,x、y异号,此时 <0,所以正切函数值对于第一、第三象限角是正的,对于第二、第四象限角是负的.
Ⅲ.例题分析
[例1]确定下列三角函数值的符号
(1)cos250° (2)sin(-) (3)tan(-672°) (4)tan
解:(1)∵250°是第三象限角,∴cos250°<0
(2)∵-是第四象限角,∴sin(-)<0
(3)tan(-672°)=tan(48°-2×360°)=tan48°
而48°是第一象限角,∴tan(-672°)>0
(4)tan=tan(+2π)=tan
而是第四象限角,∴tan<0.
[例2]如果点P(2a,-3a)(a<0)在角θ的终边上,求sinθ、cosθ、tanθ的值.
分析:依据点P(2a,-3a)(a<0)坐标,可以在一直角三角形中利用任意角的三角函数定义求.
解:如图,点P(2a,-3a)(a<0)在第二象限,
且r=-a,
∴sinθ= ==
cosθ===-
tanθ==-
[例3]已知角θ的终边在直线y=-3x上,求10sinθ+的值.
分析:依据θ的终边在直线y=-3x上,可设出其终边上任一点P(m,-3m),再对
m>0与m<0分别讨论.
解:设P(m,-3m)是θ终边上任一点,则
r===|m|
当m>0时,r=m.
∴sinθ==-,==
∴10sinθ+=-3+3=0
当m<0时,r=-m
∴sinθ==
==-
∴10sinθ+=3-3=0
综上,得10sinθ+=0
Ⅳ.课堂练习
课本P16练习 4、5、6、7、8.
Ⅴ.课时小结
本节课我们重点讨论了三角函数在各象限内的符号,这是我们日后学习的基础,经常要用,请同学们熟记.
Ⅵ.课后作业
课本P23习题 4、5、6.
任意角的三角函数(二)
1.已知角θ的终边过点P(-4a,3a)a≠0,则2sinθ+cosθ的值是 ( )
A. B.- C. 或- D.不确定
2.设A是第三象限角,且|sin|=-sin,则是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
3.sin2cos3tan4的值 ( )
A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不确定
4.已知|cosθ|=cosθ,|tanθ|=-tanθ,则 的终边在 ( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限
C.第一、三象限或x轴上 D.第二、四象限或x轴上
5.若sinθ·cosθ>0,则θ是第 象限的角.
6.若α的余弦线为0,则它的正弦线的长度为 .
7.角α(0<α<2π)的正弦线与余弦线的长度相等且符号相同,则α的值为 .
8.已知α是第三象限角,试判定sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
9.已知:P(-2,y)是角α终边上一点,且sinα=-,求cosα的值.
10.已知角α的终边经过P(8m,6m)(m≠0),求log2|-tanα|的值.
任意角的三角函数(二)答案
1.C 2.D 3.B 4.D 5.一、三 6.1 7.或
8.已知α是第三象限角,试判定sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
分析:依据α是第三象限角可得cosα<0且-1<cosα<0,与sinα<0
且-1<sinα<0,进而确定式子sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
解:∵α是第三象限角
∴-1<cosα<0,-1<sinα<0,
∴sin(cosα)<0,cos(sinα)>0.
∴sin(cosα)·cos(sinα)<0
9.已知:P(-2,y)是角α终边上一点,且sinα=-,求cosα的值.
由P(-2,y)且sinα=-<0知y<0
又=-,y2+4=5y2,y2=1
∴y=-1
∴cosα===-
10.已知角α的终边经过P(8m,6m)(m≠0),求log2|-tanα|的值.
分析:依据点P(8m,6m)(m≠0)的坐标,求出及tanα的值,进而求出
log2|-tanα|的值.
解:∵P(8m,6m)(m≠0),∴r=10|m|
当m>0时,r=10m
∴=,tanα=, ∴log2|-tanα|=log2=-1
当m<0时,r=-10m
∴=-,tanα=, ∴log2|-tanα|=log22=1
综上,得log2|-tanα|=
- 4 -第五课时 任意角的三角函数(一)
教学目标:
理解并掌握任意角三角函数的定义,理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号,理解三角函数是以实数为自变量的函数,掌握正弦、余弦、正切函数的定义域;使学生通过任意角三角函数的定义,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解.
教学重点:
任意角三角函数的定义,正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学难点:
正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中我们学习了锐角三角函数,它是以锐角为自变量,边的比值为函数值的三角函数,前面我们对角的概念进行了扩充,并学习了弧度制,知道角的集合与实数集是一一对应的,在这个基础上,今天我们来研究任意角的三角函数.
Ⅱ.讲授新课
对于锐角三角函数,我们是在直角三角形中定义的,今天,对于任意角的三角函数,我们利用平面直角坐标系来进行研究.
设α是一个顶点在原点,始边在x轴正半轴上的任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y)(非顶点).它与原点的距离是r(r=>0)
注意:(1)以后我们在平面直角坐标系内研究角的问题,其顶点都在原点,始边都与x轴的正半轴重合.
(2)OP是角α的终边,至于是转了几圈,按什么方向旋转的不清楚,也只有这样,才能说明角α是任意的.
(3)角α的终边只要不落在坐标轴上,就只能是象限角.
(4)角α的终边不是不能落在坐标轴上,而是说落在坐标轴上的情况属于特殊情形,我们将在研究问题的过程中对其进行讨论.
那么,(1)比值 叫做α的正弦,记作sinα,即sinα= .
(2)比值 叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=.
(3)比值 叫做α的正切,记作tanα,即tanα= .
以上三种函数统称为三角函数.
确定的角α,它的终边上任意一点P的坐标都是变量,它与原点的距离r也是变量,这三个变量的三个比值究竟是确定的还是变化的?
根据相似三角形的知识,对于终边不在坐标轴上确定的角α,上述三个比值都不会随P点在α的终边上的位置的改变而改变.当角α的终边在纵轴上时,即α=kπ+(k∈Z)时,终边上任意一点P的横坐标x都为0,所以tanα无意义,除此之外,对于确定的角α,上面的三个比值都是唯一确定的实数,这就是说,正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.
注意:(1)sinα是个整体符号,不能认为是“sin”与“α”的积.其余两个符号也是这样.
(2)定义中只说怎样的比值叫做α的什么函数,并没有说α的终边在什么位置(终边在坐标轴上的除外),即函数的定义与α的终边位置无关.
(3)比值只与角的大小有关.
我们已经给出了任意角三角函数的定义,请同学们考虑并比较一下,我们给出的任意角的三角函数的定义与锐角三角函数的定义,有什么联系与区别
正弦函数值是纵坐标比距离,余弦函数值是横坐标比距离,正切函数值是纵坐标比横坐标.
由于角的集合与实数集R之间是一一对应的,所以三角函数可以看成是以实数为自变量的函数.我们知道,函数有三个要素,即定义域、值域、对应法则,下面我们就来研究正弦、余弦、正切函数的定义域,值域问题待后再作研究.
对于正弦函数sinα=,因为r>0,所以 恒有意义,即α取任意实数,恒有意义,也就是说sinα恒有意义,所以正弦函数的定义域是R;类似地可写出余弦函数的定义域;对于正切函数tanα=,因为x=0时,无意义,即tanα无意义,又当且仅当角α的终边落在纵轴上时,才有x=0,所以当α的终边不在纵轴上时,恒有意义,即tanα恒有意义,所以正切函数的定义域是α≠kπ+(k∈Z).
为了几何表示的需要,我们先来看单位圆的概念:以原点为圆心,单位长为半径的圆称为单位圆.单位长——如1 cm、1 dm、1m、1 km等等,都是1个单位长,它们的单位虽不同,但长度都是1个单位长.即单位圆的半径是1(个单位长).
在平面直角坐标系内,作单位圆,设任意角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P(x,y),x轴的正半轴与单位圆相交于A(1,0),过P作x轴的垂线,垂足为M;过A作单位圆的切线,这条切线必平行于y轴(垂直于同一条直线的两直线平行),设它与角α的终边或其反向延长线交于点T.
显然,线段OM的长度为|x|,线段MP的长度为|y|,它们都只能取非负值.
当角α的终边不在坐标轴上时,我们可以把OM、MP都看作带有方向的线段。
如果x>0,OM与x轴同向,规定此时OM具有正值x;如果x<0,OM与x轴正向相反(即反向),规定此时OM具有负值x,所以不论哪一种情况,都有OM=x.
如果y>0,把MP看作与y轴同向,规定此时MP具有正值y;如果y<0,把MP看作与y轴反向,规定此时MP具有负值y,所以不论哪一种情况,都有MP=y,由上面所述,OM、MP都是带有方向的线段,这种被看作带有方向的线段叫做有向线段(即规定了起点和终点),把它们的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫做有向线段的数量,记为AB
于是,根据正弦、余弦函数的定义,就有
sinα= = =y=MP
cosα= ==x=OM
这两条与单位圆有关的有向线段MP、OM分别叫做角α的正弦线、余弦线.
类似地,我们把OA、AT也看作有向线段,那么根据正切函数的定义和相似三角形的
知识,就有tanα= ==AT
这条与单位圆有关的有向线段AT,叫做角α的正切线.
注意:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.
(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.
(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.
(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.
(5)三种有向线段的正负与坐标轴正反方向一致,三种有向线段的数量与三种三角函数值相同.
正弦线、余弦线、正切线统称为三角函数线.
Ⅲ.例题分析
[例1]已知角α的终边经过点P(2,-3)(如图),求α的三个三角函数值.
解:∵x=2,y=-3
∴r==
于是sinα= ==-
cosα===
tanα= =-
[例2]求下列各角的三个三角函数值.
(1)0 (2)π (3)
解:(1)因为当α=0时,x=r,y=0,所以
sin0=0 cos0=1 tan0=0
(2)因为当α=π时,x=-r,y=0,所以
sinπ=0 cosπ=-1 tanπ=0
(3)因为当α=时,x=0,y=-r,所以
sin=-1 cos=0 tan不存在
Ⅳ.课堂练习
课本P16练习 1、2、3.
Ⅴ.课时小结
任意角三角函数的定义,正弦函数、余弦函数、正切函数的定义域,单位圆的概念,有向线段的定义,正弦线、余弦线、正切线的定义,这三种三角函数线都是一些特殊的有向线段,其之所以特殊,一是其与坐标轴平行(或重合),二是其与单位圆有关,这些线段分别都可以表示相应三角函数的值,所以说它们是三角函数的一种几何表示.
Ⅵ.课后作业
课本P23习题 1、2、3.
任意角的三角函数(一)
1.sin1、cos1、tan1的大小关系是 ( )
A.tan1<cos1<sin1 B.sin1<cos1<tan1
C.sin1<tan1<cos1 D.cos1<sin1<tan1
2.已知角α的正弦线和余弦线是方向一正一反、长度相等的有向线段,则α的终边在( )
A.第一象限角平分线上 B.第二象限角平分线上
C.第二或第四象限角平分线上 D.第一或第三象限角平分线上
3.如果<θ<,那么下列各式中正确的是 ( )
A.cosθ<tanθ<sinθ B.sinθ<cosθ<tanθ
C.tanθ<sinθ<cosθ D.cosθ<sinθ<tanθ
4.若点P(-3,y)是角α终边上一点,且sinα=-,则y的值是________.
5.已知角α终边上一点P的坐标是(4a,3a)(a<0),则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
6.如果角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合.终边在函数y=-3x(x≤0)的图象上,则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
任意角的三角函数(一)答案
1.D 2.C 3.D 4.- 5.- - 6. - -3
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
分析:r=,又cosθ==,即rx=3x
由于x≠0,∴r=3
∴x2+4=9 x2=5,x=±.
当x=时,P点的坐标是(,-2).
sinθ= ==-,tanθ= ==-.
当x=-时,P点的坐标是(-,-2)
sinθ= ==-,tanθ= ==.
答案:当x=时,sinθ=-,tanθ=?-?
当x=-时,sinθ=-,tanθ=
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
分析:由任意角的三角函数的定义
cosα==x,∴r=2 ∴sinα==.
另:用x、1表示出r,即r=
再由cosα=x,求出x.
进一步求得sinα也可.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
提示:作出单位圆以及正弦线、余弦线,利用三角形两边和大于第三边可证得.
- 5 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十二课时 正弦函数、余弦函数的图象
教学目标:
会用单位圆中的线段画出正弦函数的图象,用诱导公式画出余弦函数的图象,会用“五点法”画正、余弦函数的图象;培养学生的数形结合思想,渗透由抽象到具体思想,使学生理解动与静的辩证关系.
教学重点:
用“五点法”画正弦曲线、余弦曲线.
教学难点:
利用单位圆画正弦曲线.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
以前,我们已经学过一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等等,对于各种函数我们都讨论过它的图象及性质.那么,现在我们正在学习的三角函数的图象是什么样子呢 今天,我们就来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
三角函数线是三角函数的一种几何表示法,确切地说,就是用有向线段的长度来表示三角函数值的大小,方向表示三角函数的符号的一种方法.
作函数的图象,最基本的方法是列表描点法.作三角函数的图象,为了精确,我们借助单位圆中的三角函数线来作.
下面,我们利用单位圆中的正弦线来画一下正弦函数的图象.
在函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点只有以下五个:
(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0)
事实上,描出这五个点后,函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的形状就基本上确定了.因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们连结起来,就可得到函数的简图.今后,我们将经常使用这种近似的“五点(画图)法”.
下面我们看余弦函数图象的一种画法.
由诱导公式可知:y=cosx=sin(+x)=sin(x+)
看来,余弦函数y=cosx,x∈R与函数y=sin(x+),x∈R是同一个函数.
而y=sin(x+),x∈R的图象可通过将正弦曲线向左平行移动个单位长度而得到.
现在看到的曲线也就是余弦函数y=cosx在x∈R上的图象,即余弦曲线.
同样,可发现在函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点是以下五个:
(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1)与画函数y=sinx,x∈[0,2π]的简图类似,通过这五个点,可以画出函数y=cosx,x∈[0,2π]的简图.
下面,请同学们练习一下“五点(作图)法”
Ⅲ.课堂练习
用“五点法”分别作出y=sinx与y=cosx在x∈[0,2π]上的简图,并体会它们之间的关系.
Ⅳ.课时小结
Ⅴ.课后作业
预习:正弦函数、余弦函数分别具有哪些性质
- 2 -第九课时 诱导公式(一)
教学目标:
理解诱导公式的推导方法,掌握诱导公式并运用之进行三角函数式的求值、化简以及简单三角恒等式的证明,培养学生化归、转化的能力;通过诱导公式的应用,使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的一条行之有效的途径.
教学重点:
理解并掌握诱导公式.
教学难点:
诱导公式的应用——求三角函数值,化简三角函数式,证明简单的三角恒等式.
教学过程:
学习三角函数定义时,我们强调P是任意角α终边上非顶点的任意一点,至于α是多大的角,多小的角并不知道,那么由三角函数的定义可知:终边相同的角的同一三角函数值相等,由此得到公式一:
sin(k·360°+α)=sinα
cos(k·360°+α)=cosα
tan(k·360°+α)=tanα,(k∈Z)
公式的作用:把求任意角的三角函数值转化为求0°到360°角的三角函数值.下面我们来看几个例子.
[例1]求下列三角函数的值.
(1)sin1480°10′ (2)cos (3)tan(-)
解:(1)sin1480°10′=sin(40°10′+4×360°)=sin40°10′=0.6451
(2)cos=cos(+2π)=cos=
(3)tan(-)=tan(-2π)=tan=.
[例2]化简
利用同角三角函数关系公式脱掉根号是解决此题的关键,即
原式=
===cos80°
利用这组公式可以将求任意角的三角函数值转化为求0°到360°角的三角函数值.
初中我们学习了锐角三角函数,任意一个锐角的三角函数值我们都能求得,但90°到3600角的三角函数值,我们还是不会求,要想求出其值,我们还得继续去寻求办法:看能不能把它转化成锐角三角函数,我们来研究这个问题.
下面我们再来研究任意角α与-α的三角函数之间的关系,任意角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),角-α的终边与单位圆相交于点P′,因为这两个角的终边关于x轴对称,所以点P′的坐标是(x,-y),由正弦函数、余弦函数的定义可得.
sinα=y cosα=x
sin(-α)=-y cos(-α)=x
所以sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosα
则tan(-α)==-tanα
于是得到一组公式(公式二):
sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosα tan(-α)=-tanα
下面由学生推导公式三:
sin(180°-α)=sinα
cos(180°-α)=-cosα
tan(180°-α)=-tanα
已知任意角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),由于角180°+α的终边就是角α的反向延长线,所以角180°+α的终边与单位圆的交点P′与点P关于原点O对称,由此可知,点P′的坐标是(-x,-y),由正弦函数、余弦函数的定义可得:
sinα=y,cosα=x,sin(180°+α)=-y,cos(180°+α)=-x
∴sin(180°+α)=-sinα
cos(180°+α)=-cosα tan(180°+α)=tanα
于是我们得到一组公式(公式四):
sin(180°+α)=-sinα
cos(180°+α)=-cosα
tan(180°+α)=tanα
分析这几组公式,它有如下的特点:
1.-α、180°-α、180°+α的三角函数都化成了α的同名三角函数.
2.前面的“+”“-”号是把看作锐角时原函数的符号.即把α看作锐角时,180°+α是第三象限角,第三象限角的正弦是负值,等号右边放“-”号,第三象限角的余弦是负值,等号右边放“-”号;把α看作锐角时,-α是第四象限角,第四象限角的正弦是负值,等号右边放“-”号,第四象限角的余弦是正值,等号右边放“+”号.
这也就是说,-α、180°-α、180°+α的三角函数都等于α的同名三角函数且前面放上把α看作锐角时原函数的符号,可以简记为:
函数名不变,正负看象限
下面我们来看几个例子.
[例3]求下列三角函数值
(1)cos225° (2)sinπ
解:(1)cos225°=cos(180°+45°)=-cos45°=-;
(2)sinπ=sin(π+)=-sin=-sin18°=-0.3090.(sin18°的值系查表所得)
[例4]求下列三角函数值
(1)sin(-) (2)cos(-240°12′)
解:(1)sin(-)=-sin=-;
(2)cos(-240°12′)=cos240°12′=cos(180°+60°12′)
=-cos60°12′=-0.4970
[例5]化简
解:原式===1
课堂练习:
课本P21练习1、2、3.
课时小结:
本节课我们学习了公式一~四,这几组公式在求三角函数值、化简三角函数式及证明三角恒等式时是经常用到的,为了记牢公式,我们总结出了“函数名不变,正负看象限”的简便记法,同学们要正确理解这句话的含义,不过更重要的还是应用,我们要多练习,以便掌握得更好,运用得更自如.
课后作业:
课本P24练习13、16、17.
诱导公式(一)
1.sin(-π)的值等于 ( )
A. B.- C. D.-
2.若cos165°=a,则tan195°等于 ( )
A. - B. - eq \f(,a) C. eq \f(,a) D. eq \f(-,a)
3.已知cos(π+θ)=-,则tan(θ-9π)的值 ( )
A.± B. C.± D.-
4.已知sin(π-α)=log8,且α∈(-,0),则tanα的值是 ( )
A. B.- C.± D. -
5.下列不等式中,不成立的是 ( )
A.sin130°>sin140° B.cos130°>cos140°
C.tan130°>tan140° D.cot130°>cot140°
6.求:的值.
7.求下列各三角函数值.
(1)sin(-π) (2)sin(-1200°)
(3)tan(-π) (4)tan(-855°)
(5)cosπ (6)cos(-945°)
8.已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-,求tan(10π-θ)的值.
诱导公式(一)答案
1.C 2.D 3.C 4.B 5.C 6.-
7.求下列各三角函数值.
(1)sin(-π) (2)sin(-1200°)
(3)tan(-π) (4)tan(-855°)
(5)cosπ (6)cos(-945°)
分析:求三角函数值的步骤为:①利用诱导公式三将负角的三角函数变为正角的三角函数.②利用诱导公式一化为0°到360°间的角的三角函数. ③进一步转化成锐角三角函数.
解:(1)sin(-π)=-sinπ
=-sin(4π+π)=-sinπ=-sin(π+)=sin=
(2)sin(-1200°)=-sin1200°
=-sin(3·360°+120°)=-sin120°=-sin(180°-60°)=-sin60°=-
(3)tan(-π)=-tanπ
=-tan(22π+π-)=-tan(π-)=tan=
(4)tan(-855°)=-tan855°
=-tan(2·360°+135°)=-tan135°=-tan(180°-45°)=tan45°=1
(5)cosπ=cos(4π+)
=cos=cos(π-)=-.
(6)cos(-945°)=cos945°=cos(2·360°+225°)
=cos225°=cos(180°+45°)=-cos45°=-.
8.已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-,求tan(10π-θ)的值.
分析:依据已知条件求出cosθ,进而求得tan(10π-θ)的值.
解:由已知条件得
cos(θ-π)=-,cos(π-θ)=-,
∴cosθ= ∵π<θ<2π,
∴<θ<2π ∴ tanθ=-
∴tan(10π-θ)=tan(-θ)=-tanθ=
- 4 -1.3.2 三角函数的图像与性质(5)
一、课题:正切函数的图象和性质(1)
二、教学目标:1.了解利用正切线画出正切函数图象的方法;
2.了解正切曲线的特征,能利用正切曲线解决简单的问题;
3.掌握正切函数的性质。
三、教学重、难点:1.正切函数图象的作法;2.正切函数的性质。
四、教学过程:
(一)复习:
问题:正弦曲线是怎样画的?
(二)新课讲解:
1.正切函数的定义域是什么?
2.正切函数是不是周期函数?
,
∴是的一个周期。
是不是正切函数的最小正周期?下面作出正切函数图象来判断。
3.作,的图象
说明:(1)正切函数的最小正周期不能比小,正切函数的最小正周期是;
(2)根据正切函数的周期性,把上述图象向左、右扩展,得到正切函数
,且的图象,称“正切曲线”。
(3)由图象可以看出,正切曲线是由被相互平行的直线所隔开的无穷多支曲线组成的。
4.正切函数的性质 引导学生观察,共同获得:
(1)定义域:;
(2)值域:R
观察:当从小于,时,
当从大于,时,。
(3)周期性:;
(4)奇偶性:由知,正切函数是奇函数;
(5)单调性:在开区间内,函数单调递增。
思考:
例:求函数的定义域。 答案:.
五、课堂练习:
六、小结:1.作图的方法和图象特征;
2.正切函数的性质;
七、作业:
x
0
y
y
PAGE
- 1 -第十课时 平面向量的数量积及运算律(二)
教学目标:
掌握平面向量数量积运算规律,能利用数量积的5个重要性质及数量积运算规律解决有关问题,掌握两个向量共线、垂直的几何判断,会证明两向量垂直,以及能解决一些简单问题.
教学重点:
平面向量数量积及运算规律.
教学难点:
平面向量数量积的应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习向量数量积的定义,并一起由定义推证了5个重要性质,并得到了三个运算律,首先我们对上述内容作一简要回顾.
这一节,我们通过例题分析使大家进一步熟悉数量积的定义、性质、运算律,并掌握它们的应用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知:|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b.
分析:由数量积的定义可知,它的值是两向量的模与它们夹角余弦值的乘积,只要能求出它们的夹角,就可求出a·b.
解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角=0°,∴a·b=|a||b|cos0°=3×6×1=18;
若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,
∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18;
②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,
∴a·b=0;
③当a与b的夹角是60°时,有
a·b=|a||b|cos60°=3×6×=9
评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能.
[例2]已知a、b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.
分析:要求a与b的夹角,只要求出a·b与|a|,|b|即可.
解:由已知(a+3b)⊥(7a-5b)(a+3b)·(7a-5b)=07a2+16a·b-15b2=0 ①
又(a-4b)⊥(7a-2b)(a-4b)·(7a-2b)=07a2-30a·b+8b2=0 ②
①-②得:46a·b=23b2
即有a·b=b2=|b|2,
将它代入①可得:
7|a|2+8|b|2-15|b|2=0
即|a|2=|b|2有|a|=|b|
∴若记a与b的夹角为θ,
则cosθ== eq \f(|b|2,|b||b|) =
又θ∈[0°,180°],∴θ=60°
所以a与b的夹角为60°.
[例3]四边形ABCD中,=a,=b,=c,=d,且a·b=b·c=c·d=d·a,试问四边形ABCD是什么图形
分析:四边形的形状由边角关系确定,关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量.
解:四边形ABCD是矩形,这是因为:
一方面:∵a+b+c+d=0,
∴a+b=-(c+d),
∴(a+b)2=(c+d)2
即|a|2+2a·b+|b|2=|c|2+2c·d+|d|2
由于a·b=c·d,
∴|a|2+|b|2=|c|2+|d|2 ①
同理有|a|2+|d|2=|c|2+|b|2 ②
由①②可得|a|=|c|,且|b|=|d|即四边形ABCD两组对边分别相等.
∴四边形ABCD是平行四边形
另一方面,由a·b=b·c,有b·(a-c)=0,而由平行四边形ABCD可得a=-c,代入上式得b·(2a)=0
即a·b=0,∴a⊥b也即AB⊥BC.
综上所述,四边形ABCD是矩形.
评述:(1)在四边形中,,,,是顺次首尾相接向量,则其和向量是零向量,即a+b+c+d=0,应注意这一隐含条件应用;
(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积,因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.
[例4]已知|a|=2,|b|=5,a·b=-3,求|a+b|,|a-b|.
解:∵|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=22+2×(-3)+52=23
∴|a+b|=,∵(|a-b|)2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=22-2×(-3)+52=35,
∴|a-b|=.
[例5]已知|a|=8,|b|=10,|a+b|=16,求a与b的夹角θ.
解:∵(|a+b|)2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2|a||b|cosθ+|b|2
∴162=82+2×8×10cosθ+102, ∴cosθ=,∴θ≈55°
[例6]在△ABC中,=a,=b,且a·b<0,则△ABC的形状是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不能确定
分析:此题主要考查两向量夹角的概念,应避免由a·b=|a||b|cosB<0得cosB<0,进而得B为钝角,从而错选C.
解:由两向量夹角的概念,
a与b的夹角应是180°-B
∵a·b=|a||b|cos(180°-B)=-|a||b|cosB<0
∴cosB>0
又因为B∈(0°,180°)所以B为锐角.
又由于角B不一定最大,
故三角形形状无法判定. 所以应选D.
[例7]设e1、e2是夹角为45°的两个单位向量,且a=e1+2e2,b=2e1+e2,
试求:|a+b|的值.
分析:此题主要考查学生对单位向量的正确认识.
解:∵a+b=(e1+2e2)+(2e1+e2)=3(e1+e2),
∴|a+b|=|3(e1+e2)|=3|(e1+e2)|=3
=3=3
=3.
[例8]设|m|=2,|n|=1,向量m与n的夹角为,若a=4m-n,b=m+2n,c=2m-3n,求a2+3(a·b)-2(b·c)+1的值.
解:∵|m|=2,|n|=1且m⊥n,
∴m2=|m|2=4,
n2=|n|=1,m·n=0.
∴a2+3(a·b)-2(b·c)+1
=(4m-n)2+3(4m-n)·(m+2n)-2(m+2n)·(2m-3n)+1
=16m2-8m·n+n2+12m2+24m·n-3n·m-6n2-4m2-6m·n-8n·m+12n2+1
=24m2+7n2+1=104.
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量数量积的运算规律,掌握两个向量共线、垂直的几何判断,能利用数量积的5个重要性质解决相关问题.
Ⅳ. 课后作业
课本P83习题 4,7
平面向量的数量积及运算律
1.设a,b,c为任意非0向量,且相互不共线,则真命题为 ( )
(1)(a·b)·c-(c·a)·b=0 (2)|a|-|b|<|a-b|
(3)(b·c)·a-(c·a)·b不与c垂直 (4)(3a+2b)(3a-2b)=9|a|2-4|b|2
A.(2)(4) B.(2)(3) C.(1)(2) D.(3)(4)
2.已知|a|=3,|b|=4,(a+b)·(a+3b)=33,则a与b的夹角为 ( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.△ABC中,=a,=b,且a·b>0,则△ABC为 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
4.已知等边△ABC的边长为1,且=a,=b,=c,则a·b+b·c+c·a等于 ( )
A.- B. C.0 D.
5.已知|a|2=1,|b|2=2,(a-b)⊥a,则a与b的夹角为 ( )
A.60° B.90° C.45° D.30°
6.设e1,e2是两个单位向量,它们的夹角为60°,则(2e1-e2)(3e1+2e2)= .
7.已知| i |=| j |=1,i·j=0,且a+b=2i-8j,a-b=8i+16j,求a·b= .
8.已知|a|=3,|b|=5,如果a∥b,则a·b= .
9.已知a,b,c两两垂直,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,求r=a+b+c的长及它与a,b,c的夹角的余弦.
10.设a,b为两个相互垂直的单位向量,是否存在整数k,使向量m=ka+b与n=a+kb的夹角为60°,若存在,求k值;若不存在,说明理由.
11.非零向量(a+3b)⊥(2a-b),(a-2b)⊥(2a+b),求向量a与b夹角的余弦值.
平面向量的数量积及运算律答案
1.A 2.C 3.C 4.A 5.C 6. 7.-63 8.±15
9.已知a,b,c两两垂直,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,求r=a+b+c的长及它与a,b,c的夹角的余弦.
解:|r|=|a+b+c|=
==
设a+b+c与a、b、c的夹角分别为θ1,θ2,θ3
则cosθ1==
同理cosθ2==,cosθ3=.
10.设a,b为两个相互垂直的单位向量,是否存在整数k,使向量m=ka+b与n=a+kb的夹角为60°,若存在,求k值;若不存在,说明理由.
解:∵|a|=|b|=1,又a·b=0
m·n=(ka+b)·(a+kb)=2k,
又|m|=,|n|=
若cos60°===
∴k2+4k+1=0
∵k=2±Z,∴不存在.
11.
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4.6.6 两角和与差的正切(2)
一、课题:两角和与差的正切(2)
二、教学目标:1.正确寻找角之间的关系,选用恰当的公式解决问题;
2.能将简单的几何问题化归为三角问题,培养学生的数学转换能力及分析问题的能力。
三、教学重、难点:选用恰当的方法解决问题。
四、教学过程:
(一)复习:公式及变形公式.
(二)新课讲解:
例1:在非直角中,
(1)求证:;
(2)若成等差数列,且,求的三内角大小。
(1)证明:∵,∴,
∴
;
(2)解:成等差数列,
∴, 又,
∴, ∴,
,
又∵,
或
所以,或.
例2:已知,,求的值。
解:.
【变题】:已知,求的值。
解:, ∴,
∴
.
例3:如图,三个相同的正方形相接,求证:.
解:由题意:, ,
∴,
, ∴,所以,.
五、课堂练习:(1)巩固练习练习4,习题9;
(2)在非直角中,(1)求证.
六、小结:根据题中给定条件及所求的结论,认真分析题意,寻找恰当的方法,实现条件到结论的转化。
七、作业:习题4.6 第13题 ,复习参考题四 第16,18题,
补充:
1.已知锐角满足,,求;
2.求证:;
3.求值:.
PAGE
- 1 -2.4 向量的数量积(2)
一、课题:向量数量积(2)
二、教学目标:
要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示,掌握向量垂直的坐标表示的充要条件。
三、教学重、难点:1.平面向量数量积的坐标表示及由其推出的重要公式;
2.向量数量积坐标表示在处理有关长度、角度、垂直问题中的应用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.两平面向量垂直的充要条件;
2.两向量共线的坐标表示;
3.轴上单位向量,轴上单位向量,则:,,.
(二)新课讲解:
1.向量数量积的坐标表示:设 ,则,
∴.
从而得向量数量积的坐标表示公式:.
2.长度、夹角、垂直的坐标表示:
①长度: ;
②两点间的距离公式:若,则;
③夹角:;
④垂直的充要条件:∵,即
(注意与向量共线的坐标表示的区别)
3.例题分析:
例1 设,求.
解:.
例2 已知,求证是直角三角形。
证明:∵,
∴∴
所以,是直角三角形。
说明:两个向量的数量积是否为零,是判断相应的两条直线是否垂直的重要方法之一。
例3 如图,以原点和为顶点作等腰直角,使,
求点和向量的坐标。
解:设,则,,
∵, ∴,
即:,
又∵, ∴, 即:,
由或,
∴,或, .
例4 在中,,,求值。
解:当时,, ∴ ∴,
当时,,,
∴ ∴,
当时,,∴ ∴.
五、课堂练习 课本练习1,2.
六、小结:两向量数量积的坐标表示:长度、夹角、垂直的坐标表示。
七、作业: 课本习题5.7 第1,4,5题。
补充:已知,,
(1)求证: (2)若与的模相等,且,求的值。
B
B
B
O
A
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- 1 -三角函数复习讲义(2)
三角函数的图象和性质
一、复习要点:
1.主要内容:正弦、余弦、正切函数的图象和性质(定义域、值域、周期、奇偶性、单调区间),函数的图象和图象变换,已知三角函数值求角。
2.主要题型:求三角函数的定义域、值域、周期,判断奇偶性,求单调区间,利用单调性比较大小,图象的平移和伸缩,图象的对称轴和对称中心,利用图象解题,根据图象求解析式,已知三角函数值求角。
3.常用方法:
(1)求三角函数的值域、最值:利用正弦、余弦函数的有界性,通过变换转化为代数最值问题;
(2)求周期:将函数式化为一个三角函数的一次方的形式,再利用公式,利用图象判断。
二、基础训练:
1.将函数的图象向右平移个单位后再作关于轴对称的曲线,得到函数的图象,则可以是 ( )
A. B. C. D.
2.函数图象的一条对称轴是直线,则常数与满足( )
A. B. C. D.
3.如果、,且,那么必有 ( )
A. B. C. D.
4.函数,给出下列四个命题,其中正确的是 ( )
A.的值域为
B.是以为周期的周期函数
C.当且仅当时取得最大值
D.当且仅当时
5.函数的最小正周期是 .
6.如果、、均为锐角,,,,则从小到大的顺序为 .
7.设甲:“”,乙:“”,则甲是乙的 条件。
三、例题分析:
例1 已知函数,求的定义域,判断它的奇偶性,并求其值域。
例2 若的最小值为 ,
(1)求的表达式;
(2)求使的的值,并求当取此值时的最大值。
四、课后作业:
1.给出下列命题:
①存在实数,使成立;
②存在实数,使成立;
③函数是偶函数;
④直线是函数的图象的一条对称轴;
⑤若和都是第一象限角,且,则.
其中真命题的序号是 (把你认为是真命题的序号都填上).
2.函数的图象的一条对称轴方程是( )
A. B. C. D.
3.如果,且,则可以是 ( )
A. B. C. D.
4.要得到的图象,只需将函数的图象 ( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
5.若是周期为的奇函数,则可以是 ( )
A. B. C. D.
6.函数的一个单调递增区间是 ( )
A. B. C. D.
7.已知以及均为锐角,,那么的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
8.函数是奇函数,且当时,,则当时, 等于 .
9.已知函数,
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求的递增区间。
10.已知函数的图象与轴交于点,它在轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为,,
(1)求函数的解析式;
(2)用“五点法”作出此函数在一个周期内的图象,并说明它是由函数的图象依次经过哪些变换而得到的。
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- 1 -灌南二中教案用纸
科目 数学 主备 孙猛生 时间
课题 向量综合运用 课时
教学目标 进一步理解向量的基本概念和线性运算以及数量积的几何意义掌握向量的坐标形式及各种运算的坐标表示了解向量是一种处理几何、物理等问题的工具熟悉向量知识在代数、三角、平面几何、解析几何及实际生活中的应用
教学重难点 函数的单调性比较大小、三角函数的值域、最值
教学过程设计(教法、学法、课练、作业) 个人主页
知识回顾1.设向量,则是//的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件2.函数y=f(x)的图象按向量平移后,得到的图象的解析式为y=sin(x+π/4)+2,那么y=f(x)的解析式为( )A.y=sinx B.y=cosx C.y=sinx+2 D. y=cosx+43.已知向量,,且,则在A,B,C,D中一定共线的三点是 4. 已知O,A,B三点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(0,3),点P在线段AB上,且,则的最大值为 例题讲解例1已知, 与的夹角为600,(1)当//时,求实数k的值(2) 当⊥时,求实数k的值例2设函数,其中向量,若且,求x的值;若函数y=2sin2x的图象按向量平移后得到数y=f(x)的图象,求实数m,n的值.例3在R t△ABC中,已知BC=a,若长为2a的线段PQ以点A为中点,问与的夹角取值时的值最大 并求出这个最大值.小结训练练习见练习纸
教后感第六课时 平面向量基本定理
教学目标:
了解平面向量基本定理,掌握平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,理解这是应用向量解决实际问题的重要思想方法,能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达;事物之间的相互转化.
教学重点:
平面向量基本定理.
教学难点:
平面向量基本定理的理解与应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的充要条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上学习平面向量基本定理及其应用.
Ⅱ.讲授新课
平面向量基本定理:
如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对这一平面内的任意一个向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
说明:(1)我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;
(2)基底不唯一,关键是不共线;
(3)由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;
(4)基底给定时,分解形式唯一;
(5)一个平面向量用一组基底e1、e2表示成a=λ1e1+λ2e2的形式,我们称它为向量的分解。当e1、e2互相垂直时,就称为向量的正交分解。
[例1]如图,平行四边形ABCD中,=a,=b,H、M是AD、DC之中点,F使BF=BC,以a、b为基底分解向量与.
分析:以a,b为基底分解向量与,实为用a与b
表示向量与.
解:由H、M、F所在位置有:
=+=+=+=b+a,
=-=+-=+-=+-=a-b
[例2]如图,O是三角形ABC内一点,PQ∥BC,且=t,=a,=b,=c,求与.
分析:由平面几何的知识可得△APQ∽△ABC,且对应边的比为t,
∴==t,转化向量的关系为:=t,=t,
又由于已知和未知向量均以原点O为起点,所以把有关向量都用
以原点O为起点的向量来表示,是解决问题的途径所在.
解:∵PQ∥BC,且=t,有△APQ∽△ABC,且对应边比为
t(=),即==t.
转化为向量的关系有:=t,=t,又由于:=-,=-,=-,=-.
∴=+=+t(-)=a+t(b-a)=(1-t)a+tb,
=+=+t(-)=t(c-a)+a=(1-t)a+tc.
Ⅲ.课堂练习
课本P71练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
预习课本P73
- 1 -第五课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(二)
教学目标:
熟练掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式的运用,理解公式:asinθ+bcosθ=sin(θ+)(其中cos= eq \f(a,) ,sin= eq \f(b,) ,θ为任意角),灵活应用上述公式解决相关问题;培养学生的创新意识,提高学生的思维素质.
教学重点:
利用两角和与差的正、余弦公式将asinθ+bcosθ形式的三角函数式化为某一个角的三角函数形式.
教学难点:
使学生理解并掌握将asinθ+bcosθ形式的三角函数式化为某一个角的三角函数形式,并能灵活应用其解决一些问题.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
同学们,观察这些关系式,不难看出这是我们前面所推导出的两角和与差的正余弦公式的倒写形式.有时,直接利用这种形式可使问题简化,这节课,我们就来探讨一下它的运用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求证cosα+sinα=2sin(+α)
证明:右边=2sin(+α)=2(sincosα+cossinα)
=2(cosα+sinα)=左边
由于同学们对两角和的正弦公式比较熟悉,所以要证此式容易想到从右边往左边推证,只要将右边按照两角和的正弦公式展开,化简便可推出左边.
也可这样考虑:
左边=cosα+sinα=2(cosα+sinα)
=2(sincosα+cossinα)=2sin(+α)=右边
(其中令=sin,=cos)
[例2]求证cosα+sinα=2cos(-α)
分析:要证此式,可从右边按照两角差的余弦公式展开,化简整理可证此式.
若从左边推证,则要仔细分析,构造形式
即:左=cosα+sinα=2(cosα+sinα)=2(coscosα+sinsinα)=2cos(-α)
(其中令=cos,=sin)
综合上两例可看出对于左式cosα+sinα可化为两种形式2sin(+α)或2cos(-α),右边的两种形式均为一个角的三角函数形式.那么,对于asinα+bcosα的式子是否都可化为一个角的三角函数形式呢
推导公式:
asinα+bcosα= ( eq \f(a,) sinα+ eq \f(b,) cosα)
由于( eq \f(a,) )2+( eq \f(b,) )2=1,sin2θ+cos2θ=1
(1)若令 eq \f(a,) =sinθ,则 eq \f(b,) =cosθ
∴asinα+bcosα= (sinθsinα+cosθcosα)=cos(θ-α)
或原式=cos(α-θ)
(2)若令 eq \f(a,) =cos,则 eq \f(b,) =sin
∴asinα+bcosα= (sinαcos+cosαsin)=sin(α+)
例如:2sinθ+cosθ= (sinθ+cosθ)
若令cos=,则sin=
∴2sinθ+cosθ=(sinθcos+cosθsin)=sin(θ+)
若令=sinβ,则=cosβ
∴2sinθ+cosθ=(cosθcosβ+sinθsinβ)
=cos(θ-β)或原式=cos(β-θ)
看来,asinθ+bcosθ均可化为某一个角的三角函数形式,且有两种形式.
Ⅲ.课堂练习
1.求证:
(1) sinα+cosα=sin(α+) (2)cosθ+sinθ=sin(θ+)
(3) (sinx+cosx)=2cos(x-)
证明:(1) sinα+cosα=sin(α+)
证法一:左边=sinαcos+cosαsin=sin(α+)=右边
证法二:右边=sinαcos+cosαsin=sinα+cosα=左边
(2)cosθ+sinθ=sin(θ+)
证法一:左边=(cosθ+sinθ)=(sincosθ+cossinθ)
=sin(θ+)=右边
证法二:右边=(sinθcos+cosθsin)
=(sinθ+cosθ)=cosθ+sinθ=左边
(3) (sinx+cosx)=2cos(x-)
证法一:左边=(sinx+cosx)=2(sinx+cosx)
=2(cosxcos+sinxsin)=2cos(x-)=右边
证法二:右边=2cos(x-)=2(cosxcos+sinxsin)
=2(cosx+sinx)=(cosx+sinx)=左边
2.利用和(差)角公式化简:
(1) sinx+cosx (2)3sinx-3cosx
(3) sinx-cosx (4) sin(-x)+cos(-x)
解:(1) sinx+cosx=sinxcos+cosxsin=sin(x+)
或:原式=sinxsin+cosxcos=cos(x-)
(2)3sinx-3cosx=6(sinx-cosx)
=6(sinxcos-cosxsin)=6sin(x-)
或:原式=6(sinsinx-cos·cosx)=-6cos(x+)
(3) sinx-cosx=2(sinx-cosx)
=2sin(x-)=-2cos(x+)
(4) sin(-x)+cos(-x)
=[sin(-x)+cos(-x)]
=[sinsin(-x)+coscos(-x)]
=cos[-(-x)]=cos(x-)
或:原式=[sin(-x)cos+cos(-x)sin]
=sin[(-x)+]=sin(-x)
Ⅳ.课时小结
通过本节的学习,要在熟练掌握两角和与差的余弦、正弦、正切公式的基础上,推导并理解公式:asinθ+bcosθ=sin(θ+)(其中cos= eq \f(a,) ,sin= eq \f(b,) )
mcosα+nsinα=cos(α-β)(其中cosβ= eq \f(m,) ,sinβ= eq \f(n,) )
进而灵活应用上述公式对三角函数式进行变形,解决一些问题.
Ⅴ.课后作业
课本P96 4,6;P101 4,5.
两角和与差的余弦、正弦、正切(一)
1.若0<α<β<,sinα+cosα=a,sinβ+cosβ=b,则 ( )
A.ab<1 B.a>b C.a<b D.ab>2
2.已知α、β为锐角,cosα=,cos(α+β)=-,求β的值.
3.已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值.
4.若A+B=,求(1+tanA)(1+tanB)的值.
5.化简 eq \f(-tan180,1+tan180)
6.化简(tan10°-)
7.求证:=tan(x-)
8.已知tanA与tan(-A+)是x2+px+q=0的解,若3tanA=2tan(-A),求p和q的值.
两角和与差的余弦、正弦、正切(一)答案
1.C
2.已知α、β为锐角,cosα=,cos(α+β)=-,求β的值.
分析:注意观察α、α+β及β间的关系,先求角β的一个三角函数值,再根据β为锐角求出β.
解:∵α为锐角,且cosα=,∴sinα==.
又∵α、β均为锐角,∴0<α+β<π,且cos(α+β)=-,
∴sin(α+β)==.
则cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα
=(-)×+×= ∴β=.
评述:(1)在和(差)角公式的运用中,要注意和、差的相对关系,如(α+β)-α=β.
(2)求角的基本步骤:①求角的范围;②求角的一个三角函数值;③写出满足条件的角.
3.已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值.
分析:注意观察α-β、α+β和2α间的关系,再选择适当的公式进行计算.
解:由题设知α-β为锐角,所以sin(α-β)=,
又∵α+β是第三象限角,∴cos(α+β)=-,
由2α=(α+β)+(α-β)
得sin2α=sin[(α-β)+(α+β)]
=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β)=-
评述:在三角变换中,角的变换是常用技巧,本题是将角2α变换成(α+β)+(α-β),使已知式中的角与待求式中的角联系起来.
4.若A+B=,求(1+tanA)(1+tanB)的值.
分析:注意待求式与正切和角公式间的联系,将正切和角公式变形解题.
解:(1+tanA)(1+tanB)=1+tanA+tanB+tanAtanB.
又tan(A+B)=且A+B=
∴tan(A+B)=1 ∴tanA+tanB=1-tanAtanB
即tanA+tanB+tanAtanB=1
∴(1+tanA)(1+tanB)=2.
评述:在解题过程中要注意分析条件和结论中的关系式与有关公式间的联系,并将公式进行变形加以运用.
5.化简 eq \f(-tan180,1+tan180)
分析:注意把所要化简的式子与正切的差角公式进行比较.
解: eq \f(-tan180,1+tan180) ==tan(60°-18°)=tan42°
评述:在三角函数的化简与求值时,通常将常数写成角的一个三角函数,再根据有关公式进行变形.
6.化简(tan10°-)
分析:切、弦混合式在不能直接运用公式的情况下,考虑将切化弦.
解:原式=(tan10°-tan60°) =(-)
=·==-2.
评述:(1)切化弦是三角函数化简的常用方法之一.
(2)把函数值化成tan60°在本题的化简中是必经之路.
7.求证:=tan(x-)
证明:左边= eq \f(sin(x-),cos(x-)) =tan(x-)=右边
或:右边=tan(x-)= eq \f(sin(x-),cos(x-))
= eq \f(sinxcos-cosxsin,cosxcos+sinxsin) ==左边
8.已知tanA与tan(-A+)是x2+px+q=0的解,若3tanA=2tan(-A),求p和q的值.
分析:因为p和q是两个未知数,所以须根据题设条件列出关于p、q的方程组,解出p、q.
解:设t=tanA,则tan(-A)==
由3tanA=2tan(-A) 得3t=
解之得t=或t=-2.
当t=时,tan(-A)==,
P=-[tanA+tan(-A)]=-,q=tanAtan(-A)= ×=.
当t=-2时,tan(-A)= =-3,
P=-[tanA+tan(-A)]=5,q=tanAtan(-A)=6
∴满足条件的p、q的值为:
评述:(1)“列方程求解未知数”是基本的数学思想方法.
(2)如果tanα、tanβ是某一元二次方程的根,则由韦达定理可与公式T(α+β)联系起来;若cosα、sinα是某一元二次方程的根,则由韦达定理与公式sin2α+cos2α=1联系起来.
- 8 -两角和与差的正、余弦(2)
一、课题:两角和与差的正、余弦(2)
二、教学目标:1.进一步熟悉两角和与差的正(余)弦公式,能对公式进行灵活运用;
2.能将化为一个角的一个三角函数式;
3.能灵活运用公式在三角形内求角的三角函数。
三、教学重、难点:公式的灵活运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.及公式;
2.练习:(1)已知,,且均为锐角,求的值;
(2)已知,,且均为锐角,求的值。
(二)新课讲解:
例1:求证.
证明(法一):右边左边。
证明(法二):左边右边。
说明:一般地,式子可以化为一个角的一个三角函数式。
,
,则令
所以,.
例2:已知,求的值。
解:
得:, ∴.
【变题】已知,且,求.
(答案)
例3:在中,若,求的值。
解:
.
五、小结:1.认真审题,选择恰当的方法解决有关问题;
2.解决有关三角形问题,能灵活的进行三个角之间的变换;
六、作业:。
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- 1 -2.1. 向 量
一、课题:向量
二、教学目标:1.理解向量的概念,掌握向量的二要素(长度、方向);
2.能正确地表示向量,初步学会求向量的模长;
3.注意向量的特点:可以平行移动(长度、方向确定,起点不确定)。
三、教学重、难点:1.向量、相等向量、共线向量的概念;
2.向量的几何表示。
四、教学过程:
(一)问题引入:
老鼠由向西北方向逃窜,如果猫由向正东方向追赶,那么猫能否抓到老鼠?为什么?
(二)新课讲解:
1.向量定义:既有大小又有方向的量叫做向量。
2.向量的表示方法:(1)用有向线段表示;
(2)用字母表示:
说明:(1)具有方向的线段叫有向线段。有向线段的三要素:起点、方向和长度;
(2)向量的长度(或称模):线段的长度叫向量的长度,记作.
3.单位向量、零向量、平行向量、相等向量、共线向量的定义:
(1)单位向量:长度为1的向量叫单位向量,即;
(2)零向量:长度为零的向量叫零向量,记作;
(3)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,记作:;
(4)相等向量:长度相等,方向相同的向量叫相等向量。即:;
(5)共线向量:平行向量都可移到同一直线上。平行向量也叫共线向量。
说明:(1)规定:零向量与任一向量平行,记作;
(2)零向量与零向量相等,记作;
(3)任意二个非零相等向量可用同一条有向线段表示,与有向线段的起点无关。
4.例题分析:
例1 如图1,设是正六边形的中心,分别
写出图中与向量,,相等的向量。
解:;;
.
例2 如图2,梯形中,,分别是腰、
的三等分点,且,,求.
解:分别取,的中点分别记为,,
由梯形的中位线定理知:
∴ ∴.
例3 在直角坐标系中,已知,与轴正方向所成的角为,与轴正方向所成的角为,试作出.
解:
五、课堂练习:
六、课堂小结:1.正确理解向量的概念,并会用数学符号和有向线段表示向量;
2.明确向量的长度(模)、零向量、单位向量、平行向量、共线向量和相等
向量的意义。
七、作业:.
(图2)
(图1)
(起点)
(终点)
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- 2 -三角函数复习讲义(1)
两角和与差的三角函数
一、复习要点:
1.主要内容:同角三角函数的基本关系式,诱导公式,和角(差角)公式,倍角公式。
2.主要题型:化简、求值、证明。
3.方法要点:化简、求值、证明常涉及三个方面的变形:角、函数名称、运算方式,关键是角的处理。常用的变形措施有:负角化正,大角化小,切割化弦,化异为同,降高为低,引进辅助角,“”的变换,和差配凑等。对于给式求值的问题,要针对目标运用条件;对于证明问题,消除条件和结论的差异,即为成功。要求不仅熟悉公式、活用公式,还要善于观察、辨析差异,根据题意选取适当的方法。
二、基础训练:
1.已知,则的值为 ( )
A. B. C. D.
2.设是三角形中的最小角,且,则的取值范围是 .
3.化简,其结果为 ( )
A. B. C. D.
4.在中,,且,则的大小为 ( )
A. B. C.或 D.或
5.已知,且,则角是第 象限角。
6.若和都是锐角,且,,则的值是 ,的值是 .
7.已知,,则的值是 .
三、例题分析:
例1.求值:。
例2.设是锐角,且,,求证:成等差数列。
例3.是否存在锐角和,使得,同时成立?若存在,求出和的值;若不存在,说明理由。
四、课后作业:
1.设,,,则有 ( )
A. B. C. D.
2.若,则的最大值是 最小值是 .
3.函数的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
4.若和都是锐角,且,则与的大小关系是 .
5.若,则的值是 .
6.若和都是锐角,且,则的值是 .
7.若,则的值是 ( )
. . . .
8.计算:.
9.已知,且满足,
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)将表示成的函数关系式。
10.已知:其中不同时为零,
求证:.
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- 1 -1.2.2 同角三角函数的基本关系式(1)
一、课题:同角三角函数的基本关系式(1)
二、教学目标:1.能根据三角函数的定义导出同角三角函数的基本关系式;
2.掌握三种基本关系式之间的联系;
3.熟练掌握已知一个角的三角函数值求其它三角函数值的方法。
三、教学重点:三角函数基本关系式的推导、记忆及应用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.任意角的三角函数定义:
设角是一个任意角,终边上任意一点,
它与原点的距离为,那么:
,,,,,.
(二)新课讲解:
1.同角三角函数关系式:
(1)倒数关系:,,.
(2)商数关系:,.
(3)平方关系:,,.
说明:
①注意“同角”,至于角的形式无关重要,如等;
②注意这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如
;
③对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、反用、变形用),如:
, , 等。
2.例题分析:
例1 (1)已知,并且是第二象限角,求.
(2)已知,求.
解:(1)∵, ∴,
又∵是第二象限角,∴,即有,从而
, .
(2)∵, ∴,
又∵, ∴在第二或三象限角。
当在第二象限时,即有,从而,;
当在第四象限时,即有,从而,.
总结:已知一个角的某一个三角函数值,便可运用基本关系式求出其它三角函数值。在求值中,确定角的终边位置是关键和必要的。有时,由于角的终边位置的不确定,因此解的情况不止一种。解题时产生遗漏的主要原因是:①没有确定好或不去确定角的终边位置;②利用平方关系开平方时,漏掉了负的平方根。
例2 已知为非零实数,用表示.
解:∵,,
∴,即有,
又∵为非零实数,∴为象限角。
当在第一、四象限时,即有,从而,
;
当在第二、三象限时,即有,从而,
.
例3 已知(),求
解: ∵, 即, 又∵,
∴,即,,
又∵,∴为象限角。
当在第一、四象限时,即有,;
当在第二、三象限时,即有,.
3.总结解题的一般步骤:
①确定终边的位置(判断所求三角函数的符号);
②根据同角三角函数的关系式求值。
五、课堂练习:六、小结:1.同角三角函数基本关系式及成立的条件;
2.根据一个角的某一个三角函数值求其它三角函数值;
3.在以上的题型中:先确定角的终边位置,再根据关系式求值。如已知正弦或余弦,则先用平方关系,再用其它关系求值;若已知正切或余切,则可构造方程组来求值。
七、作业:
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- 2 -2.4 向量的数量积(1)
一、课题:向量的数量积(1)
二、教学目标:1.理解平面向量数量积的概念;
2.掌握两向量夹角的概念及其取值范围;
3.掌握两向量共线及垂直的充要条件;
4.掌握向量数量积的性质。
三、教学重、难点:向量数量积及其重要性质。
四、教学过程:
(一)引入:
物理课中,物体所做的功的计算方法:
(其中是与的夹角).
(二)新课讲解:
1.向量的夹角:
已知两个向量和(如图2),作,,则
()叫做向量与的夹角。
当时,与同向;
当时,与反向;
当时,与的夹角是,我们说与垂直,记作.
2.向量数量积的定义:
已知两个非零向量和,它们的夹角为,则数量叫做与的数量积(或内积),记作,即.
说明:①两个向量的数量积是一个数量,这个数量的大小与两个向量的长度及其夹角
有关;
②实数与向量的积与向量数量积的本质区别:两个向量的数量积是一个数量;实
数与向量的积是一个向量;
③规定,零向量与任一向量的数量积是.
3.数量积的几何意义:
(1)投影的概念:
如图,,,过点作垂直于直线,垂足为,则.
叫做向量在方向上的投影,当为锐角时,它是正值;当为钝角时,它
是一负值;当时,它是;当时,它是;当时,它是.
(2)的几何意义:数量积等于的长度与在的方向上的投影
的乘积。
【练习】:①已知,,与的夹角,则;
②已知,在上的投影是,则 8 ;
③已知,,,则与的夹角.
(3)数量积的性质:
设、都是非零向量,是与的夹角,则
①;
②当与同向时,;当与反向时,;
特别地:或;
③;
④;
若是与方向相同的单位向量,则
⑤.
4.例题分析:
例1 已知正的边长为,设,,,求.
解:如图,与、与、与夹角为,
∴原式
.
例2 已知,,,且,求.
解:作,,
∵, ∴,
∵且,
∴中,, ∴,∴,,
所以,.
五、课后练习:
补充:1.若非零向量与满足,则 0 .
六、课堂小结:1.向量数量积的概念;
2.向量数量积的几何意义;
3.向量数量积的性质。
七、作业:
(图1)
(图2)
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- 3 -第三课时 向量的减法
教学目标:
掌握向量减法概念,理解两个向量的减法就是转化为加法来进行,掌握相反向量,能熟练地掌握用三角形法则和平行四边形法则作出两向量的差向量,了解向量方程,并会用几何法解向量方程.
教学重点:
向量减法的三角形法则.
教学难点:
对向量减法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的加法,并熟悉了求解向量和的向量加法的平行四边形法则与三角形法则,并进行了简单应用.
这一节,我们来继续学习向量的减法.
Ⅱ.讲授新课
1.向量减法的定义
向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b).
求两个向量差的运算,叫向量的减法.
说明:(1)与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量;
(2)零向量的相反向量仍是零向量;
(3)任一向量和它相反向量的和是零向量.
[师]从向量减法的定义中,我们可以体会到向量减法与向量加法的内在联系.
2.向量减法的三角形法则
以平面内的一点作为起点作a,b,则两向量终点的连线段,并指向a终点的向量表示a-b.
说明:向量减法可以转化为向量加法,如图b与a-b首尾
相接,根据向量加法的三角形法则有b+(a-b)=a
即a-b=.
下面我们通过例题来熟悉向量减法的三角形法则的应用.
[例1]如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
分析:根据向量减法的三角形法则,需要选点平移作出两个
同起点的向量.
作法:如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,
=c,=d.
作,,则=a-b,=c-d
[例2]判断题
(1)若非零向量a与b的方向相同或相反,则a+b的方向必与a、b之一的方向相同.
(2)三角形ABC中,必有++=0.
(3)若++=0,则A、B、C三点是一个三角形的三顶点.
(4)|a+b|≥|a-b|.
分析:(1)a与b方向相同,则a+b的方向与a和b方向都相同;若a与b方向相反,则有可能a与b互为相反向量,此时a+b=0的方向不确定,说与a、b之一方向相同不妥.
(2)由向量加法法则+=,与是互为相反向量,所以有上述结论.
(3)因为当A、B、C三点共线时也有++=0,而此时构不成三角形.
(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表示以a和b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,其大小不定.
当a、b为非零向量共线时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;
当a、b中有零向量时,|a+b|=|a-b|.
综上所述,只有(2)正确.
[例3]化简-+-.
解:原式=+-=-=0
[例4]化简+++.
解:原式=(+)+(+)=(-)+0=
Ⅲ.课堂练习
课本P65练习1,2,3,4,5,6.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量减法定义的基础上,掌握向量减法的三角形法则,并能加以适当的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 4,8,11
向量、向量的加减法
1.下列关于零向量的说法中,错误的是 ( )
A.零向量长度为0 B.零向量是没有方向的
C.零向量的方向是任意的 D.零向量与任一向量平行
2.下列命题中,正确的是 ( )
A.若|a|=|b|,则a=b B.若|a|>|b|,则a>b
C.若a=b,则a∥b D.若|a|=1,则a=±1
3.当|a|=|b|,且a与b不共线时,a+b与a-b的关系为 ( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.相等
4.如右图,已知O为正六边形ABCDEF的中心,则与向量
相等的向量有 .
5.已知||=10,||=7,|则||的取值范围为 .
6.已知=a,=b,且|a|=|b|=4,∠AOB=60°.
则|a+b|= ,|a-b|= .
7.化简++--= .
8.判断以下说法是否正确.
(1)向量a与b共线,b与c共线,则a与c共线. ( )
(2)任意两个非零的相等向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点. ( )
(3)向量与是共线向量,则A、B、C、D必在同一直线上. ( )
(4)向量a与b平行,则a与b的方向相同. ( )
(5)长度相等且起点相同的两个向量,其终点必相同. ( )
9.已知两个力F1、F2的方向互相垂直,且它们的合力F大小为10 N,与力F1的夹角为60°,求力F1与F2的大小.
10.一架飞机从A地按北偏西30°方向飞行300 km,到达B地,然后向C地飞行,设C地恰在A北偏东60°,且距A 100 km处,求飞机从B地向C地飞行的方向和B、C两地的距离.
向量、向量的加减法答案
1.B 2.C 3.B 4.,, 5.[3,17] 6.4 4 7.
8.(1)错误 (2)错误 (3)错误 (4)错误 (5)错误
9.F1,F2分别为5 N和5 N
10.解:∵BC==200,sinB= eq \f(100,200) =∴B=30°,∴飞机从B以南偏东60°的方向向C地飞行.
- 3 -第二课时 角的概念的推广(二)
教学目标:
熟练掌握象限角的集合、轴线角的集合及终边相同的角的表示方法.
教学重点:
轴线角的集合,终边相同的角的表示方法
教学难点:
终边相同的角的表示方法
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
请思考并回答以下问题:
1.正角、负角、零角、象限角、终边相同的角的表示方法是如何定义的?
2.角的定义只强调了射线绕端点旋转的方向,而没有谈及射线绕端点旋转的圈数,那么射线绕端点旋转的圈数对角有无影响?
3.能否说射线绕端点旋转的圈数越多,角就越大呢?
4.如图所示的∠ABC是第一象限角吗?为什么?
指出:①在角的定义里,射线绕端点旋转的圈数影响着角的
大小.②射线绕端点旋转的方向,若是逆时针方向旋转,则旋转圈
数越多,角越大;若顺时针方向旋转,则旋转圈数越多,角越小.③象限角概念中强调“角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合”这一条件.
Ⅱ.例题分析
[例1]写出终边在y轴上的角的集合(用0°到360°的角表示)
第一步:在0°到360°内找到满足上述条件的角,即90°、270°.
第二步:写出与上述角终边相同的角的集合,即
S1={β|β=90°+k·360°,k∈Z}
S2={β|β=270°+k·360°,k∈Z}
第三步:写出几个集合的并集,即
S=S1∪S2={β|β=90°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=270°+k·360°,k∈Z}
={β|β=90°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=90°+(2k+1)· 180°,k∈Z}
={β|β=90°+180°的偶数倍}∪{β|β=90°+180°的奇数倍}
={β|β=90°+180°的整数倍}={β|β=90°+n·180°,n∈Z}
能写出终边在x轴的非负半轴、非正半轴上的角的集合吗?
终边在x轴非负半轴上的角的集合为{x|x=k·360°,k∈Z},终边在x轴非正半轴上的角的集合为{x|x=k·360°+180°,k∈Z}.
以上两个集合的并集代表什么特殊位置上的角的集合呢?
[例2]写出与下列各角终边相同的角的集合S,并把S中适合不等式-360°≤β≤
720°的元素β写出来:
(1)60° (2)-21° (3)363°14′
第一步:利用终边相同的角的集合公式写出:
(1)S={β|β=60°+k·360°,k∈Z}
(2)S={β|β=-21°+k·360°,k∈Z}
(3)S={β|β=363°14′+k·360°,k∈Z}
第二步:在第一步的基础上,利用满足约束条件的不等式,对其中的k值,分别采用赋值法求解出元素β:
(1)-300°,60°,420°
(2)-21°,339°,699°
(3)-356°46′,3°14′,363°14′
题目中的k值是靠观测、试探确定的,即赋给k一个任意值m试一试,看是否满足条件,再将m增1或减1再试,直至找到合适的k的最小值(或最大值).
[例3]若α是第三象限角,试求、的范围.
分析:依据象限角的表示法将α表示出来后,再确定、的范围,再进一步判断、所在的象限.
解:∵α是第三象限角
∴k·360°+180°<α<k·360°+270°(k∈Z)
(1)k·180°+90°<<k·180°+135°(k∈Z)
当k=2n(n∈Z)时,n·360°+90°<<n·360°+135°
当k=2n+1(n∈Z)时,n·360°+270°<<n·360°+315°
∴为第二或第四象限角.
(2)k·120°+60°<<k·120°+90°(k∈Z)
当k=3n(n∈Z)时,n·360°+60°<<n·360°+90°(n∈Z)
当k=3n+1(n∈Z)时,n·360°+180°<<n·360°+210°(n∈Z)
当k=3n+2(n∈Z)时,n·360°+300°<<n·360°+330°(n∈Z)
∴为第一或第三或第四象限角.
Ⅲ.课堂练习
P7练习5
Ⅳ.课时小结
本节课的重点内容仍然是终边相同的角的集合表示,这是学习后续知识的基础,要予以足够的重视,若还有不明白的地方,请同学们再做进一步的讨论,或者提出来,老师再与你一块研究.
Ⅴ.课后作业
(一)P10习题 4、11、12.
(二)1.预习内容
课本P7~P8弧度制
2.预习提纲
弄清楚下列问题:
(1)弧度的单位符号
(2)1弧度的角的定义
(3)弧度制的定义
(4)角度与弧度的换算公式
角的概念的推广(二)
1.若α是第四象限角,则180°-α是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.设k∈Z,下列终边相同的角是 ( )
A.(2k+1)·180°与(4k±1)·180° B.k·90°与k·180°+90°
C.k·180°+30°与k·360°±30° D.k·180°+60°与k·60°
3.若90°<-α<180°,则180°-α与α的终边 ( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.以上都不对
4.终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( )
A.{α|α=k·360°,k∈Z} B.{α|α=k·180°+90°,k∈Z}
C.{α|α=k·180°,k∈Z} D.{α|α=k·90°,k∈Z}
5.若角α与β终边重合,则有 ( )
A.α-β=180° B.α+β=0
C.α-β=k·360°(k∈Z) D.α+β=k·360°(k∈Z)
6.若将时钟拨慢5分钟,则时针转了 度,分针转了 度.
7.若角α是第三象限角,则角的终边在 ,2α角的终边在 .
8.如果6α与30°角的终边相同,求适应不等式-180°<α<180°的角α的集合.
9.如果角α的终边经过点M(1,),试写出角α的集合A,并求集合A中最大的负角和绝对值最小的角.
10.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.
角的概念的推广(二)答案
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.2.5 30
7.第二或第四象限 第一或第二象限或终边在y轴的正半轴上
8.如果6α与30°角的终边相同,求适应不等式-180°<α<180°的角α的集合.
分析:由6α与30°角的终边相同,得出α的表达式是解题的关键.
解:由题意得
6α=30°+k·360°(k∈Z)
∴α=5°+k·60°
∵-180°<α<180°
∴-180°<5°+k·60°<180°,-185°<k·60°<175°
∴-<k<
∵k是整数, ∴k=-3,-2,-1,0,1,2.
分别代入α=5°+k·60°,得满足条件的α的集合为:
{-175°,-115°,-55°,5°,65°,125°}
9.如果角α的终边经过点M(1,),试写出角α的集合A,并求集合A中最大的负角和绝对值最小的角.
分析:关键是求出0°到360°范围内的角α.
解:在0°到360°范围内,由几何方法可求得α=60°.
∴A={α|α=60°+k·360°,k∈Z}
其中最大的负角为-300°(当k=-1时)
绝对值最小的角为60°(当k=0时)
10.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.
由7θ=θ+k·360°,得θ=k·60°(k∈Z)
∴θ=60°,120°,180°,240°,300°
- 4 -第十七课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
教学目标:
理解相位变换中的有关概念,会用相位变换画出函数的图象,会用“五点法”画出y=sin(x+)的简图;数形结合思想的渗透,辩证观点的培养,数学修养的培养.
教学重点:
1.相位变换中的有关概念;
2.会用相位变换画函数图象;
3.“五点法”画y=sin(x+)的简图.
教学难点:
理解并利用相位变换画图象.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
我们随着学习三角函数的深入,还会遇到形如y=sin(x+)的三角函数,这种函数的图象又该如何得到呢 今天,我们一起来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
[例]画出函数y=sin(x+),x∈R y=sin(x-),x∈R的简图.
解:列表
x -
X=x+ 0 π 2π
sin(x+) 0 1 0 -1 0
描点画图:
x
X=x- 0 π 2π
sin(x-) 0 1 0 -1 0
通过比较,发现:
函数y=sin(x+),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有的点向左平行移动个单位长度而得到.
函数y=sin(x-),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有点向右平行移动个单位长度而得到.
一般地,函数y=sin(x+),x∈R(其中≠0)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当>0时)或向右(当<0时)平行移动||个单位长度而得到.
y=sin(x+)与y=sinx的图象只是在平面直角坐标系中的相对位置不一样,这一变换称为相位变换.
Ⅲ.课时小结
通过本节学习要理解并掌握相位变换画图象.
函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
1.(1)y=sin(x+)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(2)y=sin(x-)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(3)y=sin(x-)是由y=sin(x+)向 平移 个单位得到的.
2.若将某函数的图象向右平移以后所得到的图象的函数式是y=sin(x+),则原来的函数表达式为 ( )
A.y=sin(x+) B.y=sin(x+)
C.y=sin(x-) D.y=sin(x+)-
3.把函数y=cos(3x+)的图象适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图象,这种变动可以是( )
A.向右平移 B.向左平移
C.向右平移 D.向左平移
4.将函数y=f(x)的图象沿x轴向右平移,再保持图象上的纵坐标不变,而横坐标变为原来的2倍,得到的曲线与y=sinx的图象相同,则y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+) B.y=sin(2x-)
C.y=sin(2x+) D.y=sin(2x-)
5.若对任意实数a,函数y=5sin(πx-)(k∈N)在区间[a,a+3]上的值 出现不少于4次且不多于8次,则k的值是 ( )
A.2 B.4 C.3或4 D.2或3
6.若函数f(x)=sin2x+acos2x的图象关于直线x=-对称,则a=-1.
函数y=Asin(ωx+)的图象(二)答案
1.(1)左 (2)右 (3)右 2.A 3.D 4.C
5.分析:这也是求函数解析式中参数值的逆向型题,解题的思路是:
先求出与k相关的周期T的取值范围,再求k.
解:∵T==,(a+3)-a=3
又因每一周期内出现值时有2次,出现4次取2个周期,出现值8次应有4个周期.
∴有4T≥3且2T≤3
即得≤T≤,∴≤≤
解得≤k≤,
∵k∈N,∴k=2或3.
答案:D
6.a=-1
分析:这是已知函数图象的对称轴方程,求函数解析式中参数值的一类逆向型题,解题的关键是如何巧用对称性.
解:∵x1=0,x2=-是定义域中关于x=-对称的两点
∴f(0)=f(-)
即0+a=sin(-)+acos(-)
∴a=-1
- 3 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第六课时 平面向量基本定理
教学目标:
了解平面向量基本定理,掌握平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,理解这是应用向量解决实际问题的重要思想方法,能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达;事物之间的相互转化.
教学重点:
平面向量基本定理.
教学难点:
平面向量基本定理的理解与应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的充要条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上学习平面向量基本定理及其应用.
Ⅱ.讲授新课
平面向量基本定理:
如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对这一平面内的任意一个向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
说明:(1)我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;
(2)基底不唯一,关键是不共线;
(3)由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;
(4)基底给定时,分解形式唯一;
(5)一个平面向量用一组基底e1、e2表示成a=λ1e1+λ2e2的形式,我们称它为向量的分解。当e1、e2互相垂直时,就称为向量的正交分解。
[例1]如图,平行四边形ABCD中,=a,=b,H、M是AD、DC之中点,F使BF=BC,以a、b为基底分解向量与.
分析:以a,b为基底分解向量与,实为用a与b
表示向量与.
解:
[例2]如图,O是三角形ABC内一点,PQ∥BC,且=t,=a,=b,=c,求与.
分析:由平面几何的知识可得△APQ∽△ABC,且对应边的比为t,
∴==t,转化向量的关系为:=t,=t,
又由于已知和未知向量均以原点O为起点,所以把有关向量都用
以原点O为起点的向量来表示,是解决问题的途径所在.
解:
Ⅲ.课堂练习
课本P71练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
预习课本P73
- 1 -任意角的三角函数单元练习题(高一周六用)
姓名 班级 得分
一、填空题
1.以下四个命题,其中,正确的命题是
①小于90°的角是锐角 ②第一象限的角一定不是负角 ③锐角是第一象限的角 ④第二象限的角必大于第一象限的角
2.sin1320°的值是
3.的值是
4.若扇形圆心角为60°,半径为a,则内切圆与扇形面积之比为
5.若θ∈(,),则等于
6.已知sin(3π+α)=lg,则tan(π+α)的值是
7.将角α的终边顺时针旋转,则它与单位圆的交点坐标是
8.若tanθ=,则cos2θ+sinθcosθ的值是
9.tan(-π)的值是 .
10.若角α的终边在直线y=-x上,则= .
11.使tanx-有意义的x的集合为 .
12.已知α是第二象限的角,且cos=-,则是第 象限的角.
13.已知θ角终边上一点M(x,-2),且cosθ=,则sinθ=____________;tanθ=____________.
14.已知sinθ-cosθ=,则sin3θ-cos 3θ的值为____________.
二、解答题
17.设cosθ=(m>n>0),求θ的其他三角函数值.
18.化简:2-sin221°-cos 221°+sin417°+sin217°·cos 217°+cos 217°
19.证明(1) =
(2)tan2θ-sin2θ=tan2θsin2θ
20.已知α是第三象限的角,且
f(α)= eq \f(sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+π)tan(―α―π),sin(-π-α))
(1)化简f(α); (2)若cos(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-1860°,求f(α)的值.
21.已知cos(-α)=,求cos(π+α)+sin2(α-)的值.
- 1 -第一课时 向量的概念及表示
教学目标:
理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量相等的向量.
教学重点:
向量概念、相等向量概念、向量几何表示.
教学难点:
向量概念的理解.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.
还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.
向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.
而这一节课,我们将学习向量的有关概念.
Ⅱ.讲授新课
这一节,大家通过自学来熟悉相关内容,然后我们通过概念辨析例题来检验大家自学的效果.
1.向量的概念:
(我们把既有大小又有方向的量叫向量)
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:.
3.零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0;
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.
4.平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;
(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
5.相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;
(2)零向量与零向量相等;
(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
6.共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;
(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
[例1]判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
①向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是=;
⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
分析:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量、在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.
④、⑤正确.
⑥不正确.如图,与共线,虽起点不同,但其终点却相同.
评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.
[例2]下列命题正确的是 ( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
分析:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确,由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确.向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确.对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.
评述:对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从反面进行考虑,要启发学生注意这两方面的结合.
几点说明:
1.向量有三个要素:起点、方向、长度.
2.向量不能比较大小,但向量的长度(或模)可以比较大小
3.实数与向量不能相加减,但实数与向量可以相乘.
4.向量a与实数a.
5.零向量0与实数0
6.注意下列写法是错误的:
①a-a=0; ②++=0;
③a+0=a; ④|a|-|a|=0.
7.平行向量与相等向量
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也即共线向量,并且规定0与任一向量平行.长度相等且方向相同的向量叫相等向量,规定零向量与零向量相等.
平行向量不一定相等,但相等向量一定是平行向量,即向量平行是向量相等的必要条件.
为巩固大家对向量有关概念的理解,我们进行下面的课堂训练.
Ⅲ.课堂练习
课本P59练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家能理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P59习题 1,2,3,4
- 3 -3.2.2 二倍角的正弦、余弦、正切(2)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(2)
二、教学目标:1.能顺向、逆向、变形运用倍角公式进行求值、化简;
2.结合三角函数值域求函数值域问题。
三、教学重、难点:1.公式的逆向运用及变式训练。
2.结合三角函数求值域。
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角的正弦、余弦、正切公式。
2.练习:
①.
②若,求的值。
(解答:).
(二)新课讲解:
例1:利用三角公式化简:.
解:原式
.
例2:求证.
证明:原式等价于,
即: (*)
而(*)式右边
左边,
所以,(*)式成立,原式得证。
【变式练习】已知,求证:.
例3:求函数的值域。
解:,令,
则有,,
∴, 所以,函数的值域为.
例4:求的值域。
解:
(其中)
∵,
所以,的值域为.
五、课堂练习:求下列函数最大值和最小值:
①; (答案:)
②; (答案:)
③; (答案:)
六、小结:1.解题的关键是公式的灵活运用,特别是二倍角余弦公式形式多样,在解题中应予以重视;
2.结合三角函数求值域的常用方法。
七、作业:
补充:1.求值;
2.若,求为何值时,的值最小?
PAGE
- 1 -2004-2005学年度第二学期第一次阶段考试试卷
高一年级数学
一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1.函数的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
2.将函数的图象向右平移个单位,再向上平移个单位,所得图象的函数解
析式为 ( )
A. B.
C. D.
3.下列函数中,最小正周期为,且图象关于直线成轴对称图形的是 ( )
A. B.
C. D.
4.若,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
5.函数(常数)是偶函数,则的值是 ( )
A. B. C.或 D.
6.若,,,则 ( )
A. B. C. D.
7.已知,且,等于 ( )
A. B. C. D.
8.设,则的值为 ( )
A. B. C. D.
9.在中,,则必为 ( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.钝角三角形
10.若、是锐角的两个锐角,则点在 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。把答案填在题中
横线上。
11.函数,且的单调区间是 .
12.适合条件的最大负角是 .
13.已知,又,,则的值是 .
14.函数,(其中)的图象的一条对称轴是,一个最高点的纵坐标是,要使该函数的解析式为,还应给出一个条件是 (只要写出你认为正确的一个条件即可).
三、解答题:本大题共6小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(本小题满分8分)
已知函数,
(1)求此函数的最小正周期;
(2)求此函数的单调递减区间。
16.(本小题满分8分)
已知函数 ,求它的最大值和最小值。
17.(本小题满分8分)
已知:,,成等差数列,,, 成等比数列,
求证:.
18.(本小题满分10分)
已知,求的最大值.
19.(本小题满分10分)
已知,且,
(1)求的值;
(2)求证:.
20.(本小题满分10分)
已知非零实数、满足,试求的值.
PAGE
- 1 -第五课时 任意角的三角函数(一)
教学目标:
理解并掌握任意角三角函数的定义,理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号,理解三角函数是以实数为自变量的函数,掌握正弦、余弦、正切函数的定义域;使学生通过任意角三角函数的定义,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解.
教学重点:
任意角三角函数的定义,正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学难点:
正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中我们学习了锐角三角函数,它是以锐角为自变量,边的比值为函数值的三角函数,前面我们对角的概念进行了扩充,并学习了弧度制,知道角的集合与实数集是一一对应的,在这个基础上,今天我们来研究任意角的三角函数.
Ⅱ.讲授新课
对于锐角三角函数,我们是在直角三角形中定义的,今天,对于任意角的三角函数,我们利用平面直角坐标系来进行研究.
设α是一个顶点在原点,始边在x轴正半轴上的任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y)(非顶点).它与原点的距离是r(r=>0)
注意:(1)以后我们在平面直角坐标系内研究角的问题,其顶点都在原点,始边都与x轴的正半轴重合.
(2)OP是角α的终边,至于是转了几圈,按什么方向旋转的不清楚,也只有这样,才能说明角α是任意的.
(3)角α的终边只要不落在坐标轴上,就只能是象限角.
(4)角α的终边不是不能落在坐标轴上,而是说落在坐标轴上的情况属于特殊情形,我们将在研究问题的过程中对其进行讨论.
那么,(1)比值 叫做α的正弦,记作sinα,即sinα= .
(2)比值 叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=.
(3)比值 叫做α的正切,记作tanα,即tanα= .
以上三种函数统称为三角函数.
确定的角α,它的终边上任意一点P的坐标都是变量,它与原点的距离r也是变量,这三个变量的三个比值究竟是确定的还是变化的?
根据相似三角形的知识,对于终边不在坐标轴上确定的角α,上述三个比值都不会随P点在α的终边上的位置的改变而改变.当角α的终边在纵轴上时,即α=kπ+(k∈Z)时,终边上任意一点P的横坐标x都为0,所以tanα无意义,除此之外,对于确定的角α,上面的三个比值都是唯一确定的实数,这就是说,正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.
注意:(1)sinα是个整体符号,不能认为是“sin”与“α”的积.其余两个符号也是这样.
(2)定义中只说怎样的比值叫做α的什么函数,并没有说α的终边在什么位置(终边在坐标轴上的除外),即函数的定义与α的终边位置无关.
(3)比值只与角的大小有关.
我们已经给出了任意角三角函数的定义,请同学们考虑并比较一下,我们给出的任意角的三角函数的定义与锐角三角函数的定义,有什么联系与区别
正弦函数值是纵坐标比距离,余弦函数值是横坐标比距离,正切函数值是纵坐标比横坐标.
由于角的集合与实数集R之间是一一对应的,所以三角函数可以看成是以实数为自变量的函数.我们知道,函数有三个要素,即定义域、值域、对应法则,下面我们就来研究正弦、余弦、正切函数的定义域,值域问题待后再作研究.
对于正弦函数sinα=,因为r>0,所以 恒有意义,即α取任意实数,恒有意义,也就是说sinα恒有意义,所以正弦函数的定义域是R;类似地可写出余弦函数的定义域;对于正切函数tanα=,因为x=0时,无意义,即tanα无意义,又当且仅当角α的终边落在纵轴上时,才有x=0,所以当α的终边不在纵轴上时,恒有意义,即tanα恒有意义,所以正切函数的定义域是α≠kπ+(k∈Z).
为了几何表示的需要,我们先来看单位圆的概念:以原点为圆心,单位长为半径的圆称为单位圆.单位长——如1 cm、1 dm、1m、1 km等等,都是1个单位长,它们的单位虽不同,但长度都是1个单位长.即单位圆的半径是1(个单位长).
在平面直角坐标系内,作单位圆,设任意角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P(x,y),x轴的正半轴与单位圆相交于A(1,0),过P作x轴的垂线,垂足为M;过A作单位圆的切线,这条切线必平行于y轴(垂直于同一条直线的两直线平行),设它与角α的终边或其反向延长线交于点T.
显然,线段OM的长度为|x|,线段MP的长度为|y|,它们都只能取非负值.
当角α的终边不在坐标轴上时,我们可以把OM、MP都看作带有方向的线段。
如果x>0,OM与x轴同向,规定此时OM具有正值x;如果x<0,OM与x轴正向相反(即反向),规定此时OM具有负值x,所以不论哪一种情况,都有OM=x.
如果y>0,把MP看作与y轴同向,规定此时MP具有正值y;如果y<0,把MP看作与y轴反向,规定此时MP具有负值y,所以不论哪一种情况,都有MP=y,由上面所述,OM、MP都是带有方向的线段,这种被看作带有方向的线段叫做有向线段(即规定了起点和终点),把它们的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫做有向线段的数量,记为AB
于是,根据正弦、余弦函数的定义,就有
sinα= = =y=MP
cosα= ==x=OM
这两条与单位圆有关的有向线段MP、OM分别叫做角α的正弦线、余弦线.
类似地,我们把OA、AT也看作有向线段,那么根据正切函数的定义和相似三角形的
知识,就有tanα= ==AT
这条与单位圆有关的有向线段AT,叫做角α的正切线.
注意:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.
(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.
(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.
(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.
(5)三种有向线段的正负与坐标轴正反方向一致,三种有向线段的数量与三种三角函数值相同.
正弦线、余弦线、正切线统称为三角函数线.
Ⅲ.例题分析
[例1]已知角α的终边经过点P(2,-3)(如图),求α的三个三角函数值.
解:∵x=2,y=-3
∴r==
于是sinα= ==-
cosα===
tanα= =-
[例2]求下列各角的三个三角函数值.
(1)0 (2)π (3)
解:(1)因为当α=0时,x=r,y=0,所以
sin0=0 cos0=1 tan0=0
(2)因为当α=π时,x=-r,y=0,所以
sinπ=0 cosπ=-1 tanπ=0
(3)因为当α=时,x=0,y=-r,所以
sin=-1 cos=0 tan不存在
Ⅳ.课堂练习
课本P16练习 1、2、3.
Ⅴ.课时小结
任意角三角函数的定义,正弦函数、余弦函数、正切函数的定义域,单位圆的概念,有向线段的定义,正弦线、余弦线、正切线的定义,这三种三角函数线都是一些特殊的有向线段,其之所以特殊,一是其与坐标轴平行(或重合),二是其与单位圆有关,这些线段分别都可以表示相应三角函数的值,所以说它们是三角函数的一种几何表示.
Ⅵ.课后作业
课本P23习题 1、2、3.
任意角的三角函数(一)
1.sin1、cos1、tan1的大小关系是 ( )
A.tan1<cos1<sin1 B.sin1<cos1<tan1
C.sin1<tan1<cos1 D.cos1<sin1<tan1
2.已知角α的正弦线和余弦线是方向一正一反、长度相等的有向线段,则α的终边在( )
A.第一象限角平分线上 B.第二象限角平分线上
C.第二或第四象限角平分线上 D.第一或第三象限角平分线上
3.如果<θ<,那么下列各式中正确的是 ( )
A.cosθ<tanθ<sinθ B.sinθ<cosθ<tanθ
C.tanθ<sinθ<cosθ D.cosθ<sinθ<tanθ
4.若点P(-3,y)是角α终边上一点,且sinα=-,则y的值是________.
5.已知角α终边上一点P的坐标是(4a,3a)(a<0),则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
6.如果角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合.终边在函数y=-3x(x≤0)的图象上,则sinα=_________,cosα=_________,tanα=_________.
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
任意角的三角函数(一)答案
1.D 2.C 3.D 4.- 5.- - 6. - -3
7.已知角θ的终边上一点P的坐标是(x,-2)(x≠0),且cosθ=,求sinθ和tanθ的值.
分析:r=,又cosθ==,即rx=3x
由于x≠0,∴r=3
∴x2+4=9 x2=5,x=±.
当x=时,P点的坐标是(,-2).
sinθ= ==-,tanθ= ==-.
当x=-时,P点的坐标是(-,-2)
sinθ= ==-,tanθ= ==.
答案:当x=时,sinθ=-,tanθ=?-?
当x=-时,sinθ=-,tanθ=
8.已知角α终边上有一点P(x,1)(x≠0),且cosα=x,求sinα的值.
分析:由任意角的三角函数的定义
cosα==x,∴r=2 ∴sinα==.
另:用x、1表示出r,即r=
再由cosα=x,求出x.
进一步求得sinα也可.
9.已知θ是第一象限角,试利用三角函数线证明:sinα+cosα>1.
提示:作出单位圆以及正弦线、余弦线,利用三角形两边和大于第三边可证得.
- 5 -3.2.3 二倍角的正弦、余弦、正切(3)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(3)
二、教学目标:1.复习巩固倍角公式,加强对公式灵活运用的训练,培养综合运用公式的能力;
2.能推导和了解半角公式、和差化积及积化和差公式。
三、教学重、难点:掌握三个公式的推导方法,使学生体会到角的三角函数与的三角函数的内在联系,,角的三角函数与角的三角函数之间的内在联系;
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角公式
【练习1】化简:
(1);
(2). ((1)(2)两题答案:).
总结:一般地,.
2.二倍角公式反映的是将二倍角的三角函数值转化为单角的三角函数值。在倍角公式中,“倍角”与“半角”是相对的,从而有降幂公式:
,,.
(二)新课讲解:
1.半角公式:
,,.
说明:(1)只要知道角终边所在象限,就可以确定符号;
(2)公式的“本质”是用角的余弦表示角的正弦、余弦、正切;
(3)还有一个有用的公式:(下面给出证明)。
2.例题分析:
例1:求证: .
证法一: .
证法二:
∴.
又由知与同号,且,
∴, 同理.
【练习2】已知,且,求的值。
(略解)原式.
(解法2)原式.
例2:求证:(1);(2).
证明:(1)将公式与公式的左边、右边分别相加,得
所以,.
(2)在(1)题中,令,则,.
把,的值代入,就有,
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.巩固倍角公式,会推导了解半角公式、和差化积及积化和差公式。
七、作业:
补充:1.化简.
2.已知,且,求的值。
3.已知,且,求的值。
4.已知,且x是锐角,求的值。
5.已知,且,求的值。
PAGE
- 3 -三角恒等变换单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.cos2-的值为
A.1 B. C. D.
2.tan-cot等于
A.-2 B.-1 C.2 D.0
3.若sin=,cos=-,则θ在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.cos2+cos2+coscos的值等于
A. B. C. D.1+
5.已知π<α<,且sin(+α)=,则tan等于
A.3 B.2 C.-2 D.-3
6.若tanθ+cotθ=m,则sin2θ等于
A. B. C.2m D.
7.下面式子中不正确的是
A.cos(-)=coscos+ B.cos=cos·cos-sin
C.sin(+)=sin·cos+cos D.cos=cos-cos
8.如果tan=,那么cosα的值是
A. B. C.- D.-
9.化简 eq \f(cos(+x)-sin(+x),cos(+x)+sin(+x)) 的值是
A.tan B.tan2x C.-tanx D.cotx
10.若sinα=,α在第二象限,则tan的值为
A.5 B.-5 C. D.-
11.设5π<θ<6π,cos=a,则sin等于
A.- B.- C.- eq \r() D.- eq \r()
12.在△ABC中,若sinBsinC=cos2,则此三角形为
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
二、填空题(4×6=24分)
13.若tanα=-2且sinα<0,则cosα=_____.
14.已知sinα=,2π<α<3π,那么sin+cos=_____.
15.coscos=_____.
16.已知π<θ<,cosθ=-,则cos=_____.
17.tan19°+tan26°+tan19°tan26°=_____.
18.若cos(α+β)=,cos(α-β)=-,且<α-β<π,<α+β<2π,则cos2α=_____,cos2β=_____.
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.已知sinα+sinβ=1,cosα+cosβ=0,求cos2α+cos2β的值.
20.已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),求sinα、tanα.
21.已知sin(x-)cos(x-)=-,求cos4x的值.
22.求证cos3α=4cos3α-3cosα
23.若函数y=x2-4px-2的图象过点(tanα,1)及点(tanβ,1).
三角恒等变换单元练习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A D C D B D B C A D B
二、填空题
13 14 - 15 -
16 - 17 1 18 - -1
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.已知sinα+sinβ=1,cosα+cosβ=0,求cos2α+cos2β的值.
1
20.已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),求sinα、tanα.
解:∵sin22α+sin2αcosα-cos2α=1
∴4sin2αcos2α+2sinαcos2α-2cos2α=0
即:cos2α(2sin2α+sinα-1)=0cos2α(sinα+1)(2sinα-1)=0
又α∈(0,),∴cos2α>0,sinα+1>0.
故sinα=,α=,tanα=.
21.已知sin(x-)cos(x-)=-,求cos4x的值.
解析:由sin(x-)cos(x-)=-
[sin(2x-π)+sin(-)]=-
sin2x=-cos4x=1-2sin22x=.
22.求证cos3α=4cos3α-3cosα
证明:左边=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα
=(2cos2α-1)cosα-2sin2αcosα
=2cos3α-cosα-2sin2αcosα
=2cos3α-cosα-2(1-cos2α)cosα
=4cos3α-3cosα=右边.
23.若函数y=x2-4px-2的图象过点(tanα,1)及点(tanβ,1).
求2cos2αcos2β+psin2(α+β)+2sin2(α-β)的值.
解:由条件知tanα、tanβ是方程
x2-4px-2=1的两根.
∴
∴tan(α+β)==p.
∴原式=2cos2αcos2β+tan(α+β)sin2(α+β)+2sin2(α-β)
=cos2(α+β)+cos2(α-β)+2sin2(α+β)+2sin2(α-β)
=cos2(α+β)+cos2(α-β)+[1-cos2(α+β)]+[1-cos2(α-β)]=2
- 4 -第三课时 弧度制(一)
教学目标:
理解1弧度的角、弧度制的定义,掌握角度与弧度的换算公式并能熟练地进行角度与弧度的换算,熟记特殊角的弧度数;使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度,二者虽单位不同,但是互相联系的、辩证统一的.进一步加强对辩证统一思想的理解.
教学重点:
使学生理解弧度的意义,正确地进行角度与弧度的换算.
教学难点:
弧度的概念及其与角度的关系.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中几何里,我们学习过角的度量,1°的角是怎样定义的呢
周角的为1°的角.
这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制,今天我们再来学习另一种在数学和其他学科中常用的度量角的单位制——弧度制.
Ⅱ.讲授新课
[师]弧度制的单位符号是rad,读作弧度.
我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.即用弧度制度量时,这样的圆心角等于1 rad.
请同学们考虑一下,周角的弧度数是多少 平角呢 直角呢
因为周角所对的弧长l=2πr,所以周角的弧度数是=2π.同理平角的弧度数是=π,直角的弧度是.
由此可知,任一0°到360°的角的弧度数x(x=),必然适合不等式0≤x<2π.角的概念推广后,弧度的概念也随之推广.如果圆心角表示一个负角,且它所对的弧长l=4πr时,这个圆心角的弧度数是多少呢 此时,我们应该先求出这个角的绝对值,然后在其前面放上“-”号,即所求圆心角的弧度数是-=-=-4π
一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是零.任一角α的弧度数的绝对值|α|=,其中l是以角α为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径,这种以弧度作为单位来度量角的单位制叫做弧度制.
从定义中我们可以看出,弧度制实质上是用弧长与其半径的比值来反映弧所对圆心角的大小,这个比值与半径的大小有没有关系呢
这个比值与半径的大小无关而只与角的大小有关,即这样定义是合理的.
用角度制和弧度制度量零角,单位不同,但量数相同(都是0),用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,量数也不同.下面我们来讨论角度与弧度的换算.
因为周角的弧度数是2π,而在角度制下它是360°,所以360°=2π rad.
180°=π rad1°=rad 角度化弧度时用之.
1 rad=()° 弧度化角度时用之
Ⅲ.例题分析
[例1]把67°30′化成弧度
解:∵67°30′=(67)°
∴67°30′=rad×67=π rad.
[例2]把 π rad化成度
解:π rad=π×()°=×180°=108°
注意:
(1)今后用弧度制表示角时,或者说“弧度”为单位度量角时,“弧度”二字或符号“rad”可以省略不写,而只写这个角的弧度数.(此时的弧度在形式上是不名数,但应当把它理解为名数.如α=2,即α是2 rad的角,sin3表示3 rad角的正弦,π=180°即π rad=180°).但用角度制表示角时,或者用“度”为单位度量角时,“度”即“°”不能省去.
(2)用弧度制表示角时,或者说用“弧度”为单位度量角时,常常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数.
(3)今后在表示与角α终边相同的角时,有弧度制与角度制两种单位制,要根据角α的单位来决定另一项的单位,即两项所用的单位制必须一致,绝对不能出现k·360°+或者
2kπ-60°一类的写法.
Ⅳ.课堂练习
课本P10练习 1、2、3、4、7
对于练习中的1题再补充将60°、135°、150°化成弧度;3题再补充将11°15′化成弧度.
Ⅴ.课堂小结
本节课我们学习了弧度制的定义,角度与弧度的换算公式与方法.应该注意,角度制与弧度制是度量角的两种不同的单位制,它们是互相联系的,辩证统一的;角度与弧度的换算,关键要理解并牢记180°=π rad这一关系式,由此可以很方便地进行角度与弧度的换算;三个注意的问题,同学们要切记;特殊角的弧度数,同学们要熟记.
Ⅵ.课后作业
(一)课本P10习题 3、6、7
(二)预习内容:课本P9
弧度制(一)
1.角α的顶点在坐标原点,始边在x轴的正半轴上,当终边过点A(,)时,角α是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.若-<α<β<,则α-β的范围是 ( )
A.-π<α-β<0 B.-<α-β<0
C.-<α-β<π D.-π<α-β<
3.设集合M={α|α=-,k∈Z},N={α|-π<α<π},则M∩N等于 ( )
A.{-,} B.{-,}
C.{-,,-,} D.{ ,- }
4. 下列各组角中,终边相同的角是 ( )
A. 与kπ+ (k∈Z) B.kπ±与 (k∈Z)
C.(2k+1)π与(4k±1)π (k∈Z) D.kπ+与2kπ± (k∈Z)
5.若角α、β的终边关于y轴对称,则α、β的关系一定是(其中k∈Z) ( )
A.α+β=π B.α-β=
C.α-β=(2k+1)π D.α+β=(2k+1)π
6.在与210°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为_________.
7.4弧度角的终边在第 象限.
8.-πrad化为角度应为 .
9.钝角α的终边与它的5倍角的终边关于y轴对称,则α=_________.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
弧度制(一)答案
1.B 2.A 3.C 4. C 5.D 6.- 7.三 8.-345° 9.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
分析:在相同时间内,两轮转动的齿数相同,是解决问题的关键,因此,两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,使问题得以解决.
解:由于大链轮与小链轮在相同时间内转过的齿数相同,所以两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,于是大轮转过的圈数:小转轮过的圈数=20∶48
据此解得当大轮转1周时,小轮转2.4周.
故小轮转过的角度为360°×2.4=864°
小轮转过的弧度为864°×=rad.
答:当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是864°,弧度是rad.
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
解:A点2分钟转过2θ,且π<2θ<
14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,
θ=,且<θ<,
∴θ=或
- 5 -2.1. 向 量
一、课题:向量
二、教学目标:1.理解向量的概念,掌握向量的二要素(长度、方向);
2.能正确地表示向量,初步学会求向量的模长;
3.注意向量的特点:可以平行移动(长度、方向确定,起点不确定)。
三、教学重、难点:1.向量、相等向量、共线向量的概念;
2.向量的几何表示。
四、教学过程:
(一)问题引入:
老鼠由向西北方向逃窜,如果猫由向正东方向追赶,那么猫能否抓到老鼠?为什么?
(二)新课讲解:
1.向量定义:既有大小又有方向的量叫做向量。
2.向量的表示方法:(1)用有向线段表示;
(2)用字母表示:
说明:(1)具有方向的线段叫有向线段。有向线段的三要素:起点、方向和长度;
(2)向量的长度(或称模):线段的长度叫向量的长度,记作.
3.单位向量、零向量、平行向量、相等向量、共线向量的定义:
(1)单位向量:长度为1的向量叫单位向量,即;
(2)零向量:长度为零的向量叫零向量,记作;
(3)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,记作:;
(4)相等向量:长度相等,方向相同的向量叫相等向量。即:;
(5)共线向量:平行向量都可移到同一直线上。平行向量也叫共线向量。
说明:(1)规定:零向量与任一向量平行,记作;
(2)零向量与零向量相等,记作;
(3)任意二个非零相等向量可用同一条有向线段表示,与有向线段的起点无关。
4.例题分析:
例1 如图1,设是正六边形的中心,分别
写出图中与向量,,相等的向量。
解:;;
.
例2 如图2,梯形中,,分别是腰、
的三等分点,且,,求.
解:分别取,的中点分别记为,,
由梯形的中位线定理知:
∴ ∴.
例3 在直角坐标系中,已知,与轴正方向所成的角为,与轴正方向所成的角为,试作出.
解:
五、课堂练习:
六、课堂小结:1.正确理解向量的概念,并会用数学符号和有向线段表示向量;
2.明确向量的长度(模)、零向量、单位向量、平行向量、共线向量和相等
向量的意义。
七、作业:.
(图2)
(图1)
(起点)
(终点)
PAGE
- 2 -1.3.3 函数的图象(1)
一、课题:函数的图象(1)
二、教学目标:1.会画函数的简图;
2.弄清与函数的图象之间的关系;
3.理解由简单到复杂,由特殊到一般的化归思想。
三、教学重、难点:五点法画函数的图象。
四、教学过程:
(1) 新课讲解:
1.型函数的图象
例1 画出函数,,,,的简图。
解:先画出它们在上的图象,再向左右扩展,
由图可知,对于同一个,,的图象上的点的纵坐标等于,的图象上的点的纵坐标的倍,因此,,的图象可以看作正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到的。,的图象的情况也类似:纵坐标变为原来的(横坐标不变情况下)。
一般地,函数,的图象可看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(时)或缩短(时)到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到,因此,,的值域是,最大值为,最小值为.
2.型函数的图象
例2 画出函数,,,的函数简图。
解:先画出它们在一个周期内的图象,再向左、右扩展,
一般地,函数,()的图象可以看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(时)或伸长(时)到原来的倍(纵坐标不变的情况下)而得到的。
3.型的函数图象
例3 画出函数,,,的简图。
解:由函数图象的平移知:
,的图象可看作,的图象向左平移个单位得到;
,的图象可看作,的图象向右平移个单位得到。
可得图象如下:
一般地,函数(),的图象,可看作把正弦曲线上所有点向左(时)或向右(时)平行移动个单位而得到。
五、课堂练习:画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(五点法)。
(1),; (2),.
六、小结:1.型函数的图象;
2.型函数的图象;
3.型函数的图象。
七、作业:
–
–
–
–
PAGE
- 1 -1.1.2 弧度制(2)
一、课题:弧度制(2)
二、教学目标:1. 继续研究角度制与弧度制之间的转化;
2.熟练掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式及其应用;
3.求扇形面积的最值。
三、教学重、难点:弧长公式、扇形面积公式的应用。
四、教学过程:
(一)复习:
(1)弧度制角如何规定的?(其中表示所对的弧长)
(2); .
说出下列角所对弧度数.
(练习)写出阴影部分的角的集合:
(3)在角度制下,弧长公式及扇形面积公式如何表示?
圆的半径为,圆心角为所对弧长为;
扇形面积为.
(二)新课讲解:
1.弧长公式:
在弧度制下,弧长公式和扇形面积公式又如何表示?
∵(其中表示所对的弧长),
所以,弧长公式为.]
2.扇形面积公式:扇形面积公式为:.
说明:①弧度制下的公式要显得简洁的多了;
②以上公式中的必须为弧度单位.
3.例题分析:
例1 (1)已知扇形的圆心角为,半径,求弧长及扇形面积。
(2)已知扇形周长为,当扇形的中心角为多大时它有最大面积,最大面积是多少?
解:(1)因为,所以,.
(2)设弧长为,半径为,由已知,所以,,
从而,
当时,最大,最大值为,这时.
例2 如图,扇形的面积是,它的周长是,求扇形的中心角及弦的长。
解:设扇形的弧长为,半径为,则有
,
所以,中心角为,弦长=.
五、课堂练习:
1.集合的关系是 ( )
(A) (B) (C) (D)以上都不对。
2.已知集合,则等于( )
(A) (B)
(C) (D)或
3.圆的半径变为原来的,而弧长不变,则该弧所对的圆心角是原来的 倍。
4.若2弧度的圆心角所对的弧长是,则这个圆心角所在的扇形面积是 .
5.在以原点为圆心,半径为1的单位圆中,一条弦的长度为,所对的圆心角
的弧度数为 .
六、小结:1.牢记弧度制下的弧长公式和扇形面积公式,并灵活运用;
2.由将转化成,利用这个与的二次函数关系求出扇形面积的最值。
七、作业:
补充:1.一个扇形周长等于它的弧所在圆的周长的一半,若圆的半径为,求扇形的面积。
2.2弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长,及圆心角所夹扇形面
积(要求作图)。
3.已知扇形的周长为30,当它的半径和圆心角各取多少值时,扇形面积最大,
最大值为多少?
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- 2 -第五章检测题
一、选择题:
1.a与b是非零向量,下列结论正确的是
A.|a|+|b|=|a+b| B.|a|-|b|=|a-b|
C.|a|+|b|>|a+b| D.|a|+|b|≥|a+b|
解析:在三角形中,两边之和大于第三边,当a与b同向时,取“=”号.
答案:D
2.在四边形ABCD中,,且||=||,那么四边形ABCD为
A.平行四边形 B.菱形
C.长方形 D.正方形
解析:由=可得四边形ABCD是平行四边形,由||=||得四边形ABCD的一组邻边相等,一组邻边相等的平行四边形是菱形.
答案:B
3.已知ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1)、(3,4)、(-1,3),则第四个顶点D的坐标为
A.(2,2) B.(-6,0)
C.(4,6) D.(-4,2)
解析:设D(x,y),则=(5,3),=(-1-x,3-y),
=(x+2,y-1),=(-4,-1).
又∵∥,∥,
∴5(3-y)+3(1+x)=0,-(x+2)+4(y-1)=0,
解得x=-6,y=0.
答案:B
4.有下列命题:①=0;②(a+b)·c=a·c+b·c;③若a=(m,4),则|a|=的充要条件是m=;④若的起点为A(2,1),终点为B(-2,4),则与x轴正向所夹角的余弦值是.其中正确命题的序号是
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
解析:∵,∴①错.
②是数量积的分配律,正确.
当m=-时,|a|也等于,∴③错.
在④中,=(4,-3)与x轴正向夹角的余弦值是,故④正确.
答案:C
5.已知a=(-2,5),|b|=2|a|,若b与a反向,则b等于
A.(-1,) B.(1,-)
C.(-4,10) D.(4,-10)
解析:b=-2a=(4,-10),选D.
答案:D
6.已知|a|=8,e是单位向量,当它们之间的夹角为时,a在e方向上的投影为
A.4 B.4 C.4 D.8+2
解析:由两个向量数量积的几何意义可知:a在e方向上的投影即:
a·e=|a||e|cos=8×1×=4.
答案:B
7.若|a|=|b|=1,a⊥b且2a+3b与ka-4b也互相垂直,则k的值为
A.-6 B.6 C.3 D.-3
解析:∵a⊥b
∴a·b=0
又∵(2a+3b)⊥(ka-4 b)
∴(2a+3b)·(ka-4 b)=0
得2ka2-12b2=0又a2=|a|2=1,b2=|b|2=1
解得k=6.
答案:B
8.已知a=(3,4),b⊥a,且b的起点为(1,2),终点为(x,3x),则b等于
A.(-) B.(-)
C.(-) D.()
解析:b=(x-1,3x-2)
∵a⊥b,∴a·b=0
即3(x-1)+4(3x-2)=0,
解得x=.
答案:C
9.等边△ABC的边长为1,=a,=b,=c,那么a·b+b·c+c·a等于
A.0 B.1 C.- D.-
解析:由已知|a|=|b|=|c|=1,
∴a·b+b·c+c·a
=cos120°+cos120°+cos120°=-.
答案:D
10.把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为
A.y= B.y=
C.y= D.y=
解析:把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为A,即按图象向左平移1个单位,用(x+1)换掉x,再把图象向上平移2个单位,用(y-2)换掉y,可得y-2=.
整理得y=
答案:A
11.已知向量e1、e2不共线,a=ke1+e2,b=e1+ke2,若a与b共线,则k等于( )
A.±1 B.1 C.-1 D.0
解析:∵a与b共线
∴a=λb(λ∈R),
即ke1+e2=λ(e1+ke2),
∴(k-λ)e1+(1-λk)e2=0
∵e1、e2不共线.
∴
解得k=±1,故选A.
答案:A
12.已知a、b均为非零向量,则|a+b|=|a-b|是a⊥b的
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
解析:|a+b|=| a-b|(a+b)2=(a-b)2a·b=0a⊥b.
答案:C
二、填空题
13.如图,M、N是△ABC的一边BC上的两个三等分点,=a,=b,则= .
解析:=b-a,
∴=(b-a).
答案:(b-a)
14.a、b、a-b的数值分别为2,3,,则a与b的夹角为 .
解析:∵(a-b)2=7
∴a2-2a·b+b 2=7
∴a·b=3
∴cosθ=
∴θ=.
答案:
15.把函数y=-2x2的图象按a平移,得到y=-2x2-4x-1的图象,则a= .
解析:y=-2x2-4x-1=-2(x+1)2+1
∴y-1=-2(x+1)2
即原函数图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,∴a=(-1,1).
答案:(-1,1)
16.已知向量a、b的夹角为,|a|=2,|b|=1,则|a+b||a-b|的值是 .
解析:∵a·b=|a||b|cos=2×1×=1
∴|a+b|2=a2+2a·b+b2=22+2×1+12=7,
|a-b|2=a2-2 a·b+b2=22-2×1+1=3
∴|a+b|2|a-b |2=3×7=21
∴|a+b||a-b |=.
答案:
三、解答题:
17.(本小题满分10分)
已知A(4,1),B(1,-),C(x,-),若A、B、C共线,求x.
解:∵=(-3,-),=(x-1,-1)
又∵∥
∴根据两向量共线的充要条件得-(x-1)=3
解得x=-1.
18.(本小题满分12分)
已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-b,c⊥d,求m的值.
解:a·b=|a||b|cos60°=3
∵c⊥d,∴c·d=0
即(3a+5b)(ma-b)=0
∴3ma2+(5m-3)a·b-5b2=0
∴27m+3(5m-3)-20=0
解得m=.
19.(本小题满分12分)
已知a、b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.
解:由已知,(a+3b)·(7 a-5b)=0,
(a-4b)·(7a-2 b)=0,
即7a2+16a·b-15 b 2=0 ①
7a-30a·b+8 b 2=0 ②
①-②得2a·b=b2
代入①式得a2=b2
∴cosθ=,
故a与b的夹角为60°.
20.(本小题满分12分)
已知:在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,AB上的中线CD=m,求证:a2+b2=c2+2m2.
证明:∵,
两式平方相加可得
a2+b2=c2+2m2+2(·+·)
∵·+·
=||||·cosBDC+||||cosCDA=0
∴a2+b2=c2+2m2.
21.(本小题满分14分)
设i、j分别是直角坐标系x轴、y轴上的单位向量,若在同一直线上有三点A、B、C,且=-2i+mj,=ni+j,=5i-j,⊥,求实数m、n的值.
解:∵⊥,
∴-2n+m=0 ①
∵A、B、C在同一直线上,
∴存在实数λ使=λ,
=-=7i+[-(m+1)j]
=-=(n+2)i+(1-m)j,
∴7=λ(n+2)
m+1=λ(m-1)
消去λ得mn-5m+n+9=0 ②
由①得m=2n代入②解得
m=6,n=3;或m=3,n=.
22.(本小题满分14分)
如图,△ABC的顶点A、B、C所对的边分别为a、b、c,A为圆心,直径PQ=2r,问:当P、Q取什么位置时,·有最大值
解:·=()·()
=()·(-)
=-r2+··
设∠BAC=α,PA的延长线与BC的延长线相交于D,∠PDB=θ,则
·=-r2+cbcosθ+racosθ
∵a、b、c、α、r均为定值,
∴当cosθ=1,即AP∥BC时,·有最大值.1.2.3 三角函数的诱导公式(1)
一、课题:三角函数的诱导公式(1)
二、教学目标:1.理解正弦、余弦的诱导公式二、三的推导过程;
2.掌握公式二、三,并会正确运用公式进行有关计算、化简;
3.了解、领会把为知问题化归为已知问题的数学思想,提高分析问题、解决问题的能力。
三、教学重、难点:1.诱导公式二、三的推导、记忆及符号的判断;
2.应用诱导公式二、三的推导。
四、教学过程:
(一)复习:
1.利用单位圆表示任意角的正弦值和余弦值;
2.诱导公式一及其用途:
.
问:由公式一把任意角转化为内的角后,如何进一步求出它的三角函数值?
我们对范围内的角的三角函数值是熟悉的,那么若能把内的角的三角函数值转化为求锐角的三角函数值,则问题将得到解决,这就是数学化归思想。
(二)新课讲解:
1.引入:对于任何一个内的角,以下四种情况有且只有一种成立(其中为锐角):
所以,我们只需研究的同名三角函数的关系即研究了的关系了。
2.诱导公式二:
提问:(1)锐角的终边与的终边位置关系如何?
(2)写出的终边与的终边与单位圆交点的坐标。
(3)任意角与呢?
通过图演示,可以得到:任意与的终边都是关于原点中心对称的。
则有,由正弦函数、余弦函数的定义可知:
, ;
, .
从而,我们得到诱导公式二: ;.
说明:①公式二中的指任意角;
②若是弧度制,即有,;
③公式特点:函数名不变,符号看象限;
④可以导出正切:.
(此公式要使等式两边同时有意义)
3.诱导公式三:
提问:(1)的终边与的终边位置关系如何?从而得出应先研究;
(2)任何角与的终边位置关系如何?
对照诱导公式二的推导过程,由学生自己完成诱导公式三的推导,
即得:诱导公式三:;.
说明:①公式二中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限(交代清楚在什么情况下“名不变”,以及符号确定的具体方法);
④可以导出正切:.
4.例题分析:
例1 求下列三角函数值:(1); (2).
分析:先将不是范围内角的三角函数,转化为范围内的角的三角函
数(利用诱导公式一)或先将负角转化为正角然后再用诱导公式化到范围内角
的三角函数的值。
解:(1)(诱导公式一)
(诱导公式二)
.
(2)(诱导公式三)
(诱导公式一)
(诱导公式二)
.
方法小结:用诱导公式可将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,其一般步骤是:
①化负角的三角函数为正角的三角函数;
②化为内的三角函数;
③化为锐角的三角函数。
可概括为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”(有时也直接化到锐角求值)。
例2 化简.
解:原式
.
五、课堂练习:
六、小结:1.简述数学的化归思想;
2.两个诱导公式的推导和记忆;
3.公式二可以将范围内的角的三角函数转化为锐角的三角函数;
4.公式三可以将负角的三角函数转化为正角的三角函数。
七、作业:
PAGE
- 2 -1.2.3 三角函数的诱导公式(2)
一、课题:三角函数的诱导公式(2)
二、教学目标:1.引导学生利用公式一、二、三推导公式四、五;
2.在理解、记忆五组诱导公式的基础上,正确运用公式求任意角的三角函数值及对三角函数式的化简、证明;
3.加深理解化归思想。
三、教学重、难点:五组诱导公式的记忆、理解、运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习诱导公式一、二、三;
2.对“函数名不变,符号看象限”的理解。
(二)新课讲解:
1.公式推导:
我们继续推导公式:即的同名三角函数的关系。
(1)请学生自行仿上节课的推导方法得出它们的关系。
(2)启发学生讨论:能否根据诱导公式一、二、三推导出它们的关系。
[推导过程];
;
;
.
[结论]诱导公式四:;
.
诱导公式五:;
.
说明:①公式二中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限;
④可以导出正切:;.
2.五组诱导公式:
五组公式可概括如下:的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号。
说明:(1)要化的角的形式为(为常整数);
(2)记忆方法:“函数名不变,符号看象限”;
(3)利用五组诱导公式就可以将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数。
其化简方向仍为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”。
3.例题分析:
例1 求下列三角函数值:(1);(2).
解:(1);
(2).
例2 化简:
(1);
(2).
解:(1)原式.
(2)原式
.
五、课堂练习:
六、小结:1.五组诱导公式的形式及记忆口诀“函数名不变,符号看象限”;
2.求任意角的三角函数值的一般步骤;
3.熟练运用公式化简、求值。
七、作业:
PAGE
- 2 -任意角的三角函数单元练习题(一)
一、选择题
1.下列叙述正确的是
A.180°的角是第二象限的角 B.第二象限的角必大于第一象限的角
C.终边相同的角必相等 D.终边相同的角的同一个三角函数的值相等
2.以下四个命题,其中,正确的命题是
①小于90°的角是锐角 ②第一象限的角一定不是负角 ③锐角是第一象限的角 ④第二象限的角必大于第一象限的角
A.①② B.③ C.②③ D.③④
3.sin1320°的值是
A. B.- C. D.-
4.的值是
A.2 B. C.- D.
5.若扇形圆心角为60°,半径为a,则内切圆与扇形面积之比为
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶4
6.若θ∈(,),则等于
A.cosθ-sinθ B.sinθ+cosθ
C.sinθ-cosθ D.-cosθ-sinθ
7.若sin=,cos=-,则θ角的终边在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.已知sin(3π+α)=lg,则tan(π+α)的值是
A.- B. C.± D.
9.将角α的终边顺时针旋转,则它与单位圆的交点坐标是
A.(cosα,sinα) B.(cosα,-sinα)
C.(sinα,-cosα) D.(sinα,cosα)
10.若tanθ=,则cos2θ+sinθcosθ的值是
A.- B.- C. D.
二、填空题
11.tan(-π)的值是 .
12.若角α的终边在直线y=-x上,则= .
13.使tanx-有意义的x的集合为 .
14.已知α是第二象限的角,且cos=-,则是第 象限的角.
15.已知θ角终边上一点M(x,-2),且cosθ=,则sinθ=____________;tanθ=____________.
16.已知sinθ-cosθ=,则sin3θ-cos 3θ的值为____________.
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题
11 12 13
14 15 16
三、解答题
17.设cosθ=(m>n>0),求θ的其他三角函数值.
18.化简:2-sin221°-cos 221°+sin417°+sin217°·cos 217°+cos 217°
19.证明(1) =
(2)tan2θ-sin2θ=tan2θsin2θ
20.已知α是第三象限的角,且
f(α)= eq \f(sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+π)tan(―α―π),sin(-π-α))
(1)化简f(α); (2)若cos(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-1860°,求f(α)的值.
21.已知cos(-α)=,求cos(π+α)+sin2(α-)的值.
任意角的三角函数单元练习题(一)答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D D C A D C C D
二、填空题
11.- 12.0 13.{x|x∈R且x≠,k∈Z} 14.三 15.- ± 16.
三、解答题
17.设cosθ=(m>n>0),求θ的其他三角函数值.
解:∵m>n>0,∴cosθ=>0
∴θ是第一象限角或第四象限角.
当θ是第一象限角时:
sinθ==
tanθ=
当θ是第四象限角时:
sinθ=-
tanθ=
18.化简:2-sin221°-cos 221°+sin417°+sin217°·cos 217°+cos 217°
解:原式=2-(sin221°+cos 221°)+sin217°(sin217°+cos 217°)+cos 217°
=2-1+sin217°+cos 217°=1+1=2
19.证明(1) =
(2)tan2θ-sin2θ=tan2θsin2θ
(1) 证明:左=
===
(∵cos θ≠0,∴分子、分母可同除以cosθ)
==右,证毕.
还可用其他证法.
(2)证明:左=-sin2θ=
===tan2θsin2θ=右,证毕.
20.已知α是第三象限的角,且
f(α)= eq \f(sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+π)tan(―α―π),sin(-π-α))
(1)化简f(α);(2)若cos(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-1860°,求f(α)的值.
解:(1)f(α)=
==-cosα
(2)由已知得sinα=-,cosα=-, ∴f(α)=
(3)f(-1860°)=-
21.已知cos(-α)=,求cos(π+α)+sin2(α-)的值.
解:cos(π+α)=cos[π-(-α)]=-cos(-α)=-.
又sin2(α-)=1-cos2(-α)=
∴原式=.
- 5 -第八课时 二倍角的正弦、余弦、正切(二)
教学目标:
掌握和角、差角、倍角公式的一些应用,解决一些实际问题;培养学生理论联系实际的观点和对数学的应用意识.
教学重点:
和角、差角、倍角公式的灵活应用.
教学难点:
如何灵活应用和、差、倍角公式进行三角式化简、求值、证明恒等式.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾上节课所推导的二倍角的正弦、余弦、正切公式.
Ⅱ.讲授新课
现在我们继续探讨和角、差角、倍角公式的一些应用.
[例1]求证=.
分析:运用比例的基本性质,可以发现原式等价于=,此式右边就是tan2θ.
证明:原式等价于=tan2θ
而上式左边==
==tan2θ=右边
∴上式成立. 即原式得证.
[例2]利用三角公式化简sin50°(1+tan10°)
解:原式=sin50°(1+ eq \f(sin100,cos100) )
=sin50°· eq \f(2(cos100+sin100),cos100)
=2sin50°·
=2cos40°· ===1
或:原式=sin50°(1+tan60°tan10°)
=sin50°(1+)
=sin50°·
=sin50°· eq \f(cos(600-100),cos100) = eq \f(sin500cos500,cos100)
= eq \f(sin1000,cos100) ==1
评述:在三角函数式的求值、化简与恒等变形中,有两种典型形式应特别注意,它们在解决上述几类问题中,起着重要作用,这两种典型形式是:
sinx+cosx=sin(x+);sinx+cosx=2sin(x+);
cosx+sinx=2sin(x+)
Ⅲ.课堂练习
课本P110 1、2、3.
练习题:
1.若-2π<α<-,则 eq \r() 的值是 ( )
A.sin B.cos C.-sin D.-cos
解: eq \r() = eq \r() = eq \r( eq \f(1+2cos2-1,2) ) = eq \r(cos2)
∵-2π<α<-,∴-π<<-,∴cos<0
∴原式=-cos
2.已知tan=,求的值.
解:=
= eq \f(2sincos+2sin2,2sincos+2cos2) =tan=
∴的值为.
3.证明-sin2θ=4cos2θ
证法一:左边=-2sinθcosθ
=-2sinθcosθ
=
=
==4cos2θ=右边
证法二:∵(4cos2θ+sin2θ)(2tanθ-1)
=8sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ-2sinθcosθ
=6sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ
又∵3sin2θ-4cos2θ=6sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ
∴(4cos2θ+sin2θ)(2tanθ-1)=3sin2θ-4cos2θ
∴=4cos2θ+sin2θ
即:-sin2θ=4cos2θ
Ⅳ.课时小结
进一步熟练掌握和角、差角、倍角公式的灵活应用,注意要正确使用公式进行三角式的化简、求值、证明.
Ⅴ.课后作业
课本P110习题 5、6
- 3 -2.2.3 向量的数乘(2)
一、课题:向量的数乘(2))
二、教学目标:1.了解平面向量基本定理的概念;
2.通过定理用两个不共线向量来表示另一向量或将一个向量分解为两个
向量;
3.能运用平面向量基本定理处理简单的几何问题。
三、教学重、难点:1.平面向量基本定理的应用;
2.平面向量基本定理的理解。
四、教学过程:
(一)复习引入:
(1)向量的加法运算、向量共线定理;
(2)设,是同一平面内的两个不共线的向量,是这一平面内的任一向量,下面我们
来研究向量与, 的关系。
(二)新课讲解:
1.平面向量基本定理:
如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使.其中我们把不共线的向量,叫做表示这一平面所有向量的一组基底。
注:①,均非零向量;
②,不唯一(事先给定);
③,唯一;
④时,与共线;时,与共线;时,.
2.例题分析:
例1 已知向量,(如图),求作向量.
作法:1.如图(2),任取一点,作,;
2.作 OACB,于是是所求作的向量。
例2 如图, 的两条对角线相交于点,且,,用、表示、、
和.
解:在中, ABCD ∵,
,
∴,
,,
.
例3 如图,、不共线,,用、表示.
解:∵,
∴
=.
例4 已知梯形中,,,分别是、的中点,若,,用,表示、、.
解:(1)∵
∴==
(2)
(3)连接,则,
.
例5 已知在四边形中,,,,
求证:是梯形。
证明:显然
=
∴, 又点不在
∴是梯形。
五、小结:1.熟练掌握平面向量基本定理;
2.会应用平面向量基本定理.充分利用向量的加法、减法及实数与向量的积的几何表
示。
六、作业:
补充:1.设是的重心.若,,试用,表示向量.;
2.已知:如图,,.
(1)求证:;(2)求与的面积之比.
3.设,是两个不共线向量,求与
共线的充要条件。
PAGE
- 2 -3.2.1 二倍角的正弦、余弦、正切(1)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(1)
二、教学目标:1.让学生自己由和角公式而导出倍角公式,了解它们的内在联系;
2.会利用倍角公式进行求值运算,培养运算和逻辑推理能力;
3.领会从一般化归为特殊的数学思想,体会公式所蕴涵的和谐美,激发学生
学数学的兴趣。
三、教学重、难点:倍角公式的形成,及公式的变形形式的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习两角和与差的正弦、余弦、正切公式;
2.提出问题:若,则得二倍角的正弦、余弦、正切公式。
(二)新课讲解:
1.二倍角公式的推导:
说明:(1)“倍角”的意义是相对的,如:是的二倍角;
(2)观察公式特征:“倍角”与“二次”的关系;
(3)利用三角函数关系式,
可将余弦的倍角公式变形为:,
,,统称为升
幂公式。 类似地也有公式(降幂公式):
, 这两个形式今后常用;
(4)注意公式成立的条件,特别是二倍角的正切公式成立的条件:
.
【练习1】求值:(1).
(2). (3).
(4).
2.例题分析:
例1:已知,求,,的值。
解:∵, ∴.
∴;;.
【练习2】①已知:,则;.
②已知:,则.
例2:化简(1);(2);(3);(4).
解:(1)
;
(2);
(3);
(4).
说明:形如与的化简方法及基本形式。
五、小结:1.二倍角公式是和角公式的特例,体现了一般化归为特殊的基本的数学思想方法;
2.二倍角公式与和角、差角公式一样,反映的都是如何用单角的三角函数值复角(和、差、倍)的三角函数值没,结合前面学习到的同角三角函数关系式和诱导公式可以解决三角函数中有关的求值、化简和证明问题。
六、作业:
补充:1.化简;
2.已知为第三象限角,且,求的值。
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- 1 -1.2.3 三角函数的诱导公式(3)
一、课题:三角函数的诱导公式(3)
二、教学目标:1.牢固掌握五组诱导公式,熟练运用公式进行三角函数的求值、化简及恒等证明;
2.能运用化归思想解决与其它知识结合的综合性问题;
3.渗透分类讨论的数学思想,提高分析和解决问题的能力。
三、教学重、难点:1.熟练、准确地运用公式进行三角函数求值、化简及证明;
2.带字母的三角函数的化简(分类讨论类型)。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习五组诱导公式(包括正切);
2.分析记忆公式的口诀“函数名不变,符号看象限”;
3.求任意角的三角函数的一般步骤。
4.练习:
(1)化简:课本32页的练习第4题;
(2)求值:①. (答案)
②. (答案)
(3)证明:.
说明:结合“口诀”,加强运用公式的熟练性、准确性。
(二)新课讲解:
例1 已知:,求的值。
解:∵,
∴原式.
说明:第二步到第三步应用了“弦化切”的技巧,即分子、分母同除以一个不为零的,得到一个只含的教简单的三角函数式。
变式训练:已知:,求的值。
解答:,原式
.
说明:同样应用上题的技巧,把看成是一个分母为的三角函数式,注意结合“口诀”及的运用。
例2 已知,且是第四象限角,求的值。
解:
由已知得:, ∴原式.
说明:关键在于抓住是第四象限角,判断的正负号,利用同角三角函数关系式得出结论。
变式训练:将例2中的“是第四象限角”条件去掉,结果又怎样?
解答:原式,
∵为负值,∴是第三、四象限角。
当是第三象限角时,.∴原式.
当是第四象限角时,即为上例。
说明:抓住已知条件判断角所在象限,利用分类讨论的思想,同上题类似做法,得出结论。
例3 化简.
解:①当时,
原式.
②当时,
原式.
说明:关键抓住题中的整数是表示的整数倍与公式一中的整数有区别,所以必须把分成奇数和偶数两种类型,分别加以讨论。
五、小结:1.熟练运用公式化简、求值、证明;
2.运用化归思想和分类讨论的思想分析解决问题。
六、作业: 补充:1.化简;
2.化简且;
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- 2 -第十六课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
教学目标
理解振幅的定义,理解振幅变换和周期变换的规律,会对函数y=sinx进行振幅和周期变换;渗透数形结合思想,培养动与静的辩证关系,提高数学修养.
教学重点
1.理解振幅变换和周期变换的规律;
2.熟练地对y=sinx进行振幅和周期变换.
教学难点
理解振幅变换和周期变换的规律
教学过程
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们常常会遇到形如y=Asin(ωx+)的函数解析式(其中A,ω,都是常数).下面我们讨论函数y=Asin(ωx+),x∈R的简图的画法.
Ⅱ.讲授新课
首先我们来看形如y=Asinx,x∈R的简图如何来画
[例1]画出函数y=2sinx,x∈R,y=sinx,x∈R的简图.
解:画简图,我们用“五点法”
∵这两个函数都是周期函数,且周期为2π
∴我们先画它们在[0,2π]上的简图.
列表:
x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
2sinx 0 2 0 -2 0
sinx 0 0 - 0
描点画图:
然后利用周期性,把它们在[0,2π]上的简图向左、右分别扩展,便可得到它们的简图.
请同学们观察它们之间的关系
(1)y=2sinx,x∈R的值域是[-2,2]
图象可看作把y=sinx,x∈R上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍而得(横坐标不变).
(2)y=sinx,x∈R的值域是[-,]
图象可看作把y=sinx,x∈R上所有点的纵坐标缩短到原来的倍而得(横坐标不变).
一般地,函数y=Asinx,x∈R(其中A>0且A≠1)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)而得到.
函数y=Asinx,x∈R的值域是[-A,A]
ymax=A,ymin=-A
A称为振幅,这一变换称为振幅变换.
[例2]画出函数y=sin2x,x∈R y=sinx,x∈R的简图.
解:函数y=sin2x,x∈R的周期 T==π
我们先画在[0,π]上的简图
令X=2x,那么sinX=sin2x
列表:
x 0 π
X=2x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
描点画图:
函数y=sinx,x∈R的周期T==4π
我们画[0,4π]上的简图,令x=x
列表:
x 0 π 2π 3π 4π
X=x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
描点画图:
利用它们各自的周期,把它们分别向左、右扩展得到它们的简图.
函数y=sin2x,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到.
函数y=sinx,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
一般地,函数y=sinωx,x∈R(其中ω>0,且ω≠1)的图象,可以看作把y=sinx,x∈R图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到.
ω决定了函数的周期,这一变换称为周期变换.
Ⅲ.课时小结
通过本节学习,要理解并学会对函数y=sinx进行振幅和周期变换,即会画y=Asinx,
y=sinωx的图象,并理解它们与y=sinx之间的关系.
函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
1.判断正误
①y=Asinωx的最大值是A,最小值是-A. ( )
②y=Asinωx的周期是. ( )
③y=-3sin4x的振幅是3,最大值为3,最小值是-3. ( )
2.用图象变换的方法在同一坐标系内由y=sinx的图象画出函数y=-sin(-2x)的图象.
3.下列变换中,正确的是 ( )
A.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
B.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
C.将y=-sin2x图象上的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的相反数,即得到
y=sinx的图象
D.将y=-3sin2x图象上的横坐标缩小一倍,纵坐标扩大到原来的倍,且变为相反数,即得到y=sinx的图象
4.试判断函数f(x)=在下列区间上的奇偶性.
(1)x∈(-,) (2)x∈[-,]
5.求函数y=logcos(x+)的单调递增区间.
6.求函数y=sin(-2x)的单调递增区间.
函数y=Asin(ωx+)的图象(一)答案
1.①(×) ②(×) ③(√)
2.解:∵y=-sin(-2x)=sin2x
评述:先化简后画图.
3.A
4.解:f(x)=
===
∵f(-x)==-=-f(x)
∴在(-,)上f(x)为奇函数.
(2)由于x=时,f(x)=1,而f(-x)无意义.
∴在[-,]上函数不具有奇偶性.
5.分析:先考虑对数函数y=logx是减函数,因此函数的增区间在u=cos(x+)的减区间之中,然后再考虑对数函数的定义域.
即函数的递增区间应是cos(x+)的递减区间与cos(x+)>0的解集的交集.
解:依题意得
解得x∈[2kπ-,2kπ+)(k∈Z)
评述:求例如sin(ωx+)、cos(ωx+)的单调区间时,要注意换元,即令u=ωx+,
由u所在区间得到x的范围.
6.求函数y=sin(-2x)的单调递增区间.
错解:∵y=sinx的单调递增区间是
[2kπ-,2kπ+](k∈Z)
∴2kπ-≤-2x≤2kπ+ (k∈Z)
解得-kπ-≤x≤-kπ+ (k∈Z)
∴函数y=sin(-2x)的递增区间是[kπ-,kπ+](k∈Z)
评述:y=sin(-2x)是y=sint及t=-2x的复合函数.由于t=-2x是减函数,所以当y=sint递增时,函数y=sin(-2x)是减函数,上面求得的结果是函数的递减区间,可见,讨论复合函数的单调性必须分析每个函数的单调性,以免犯类似的错误.复合函数的单调性有如下规律:双增双减均为增,一增一减为减.
- 7 -第三课时 向量的减法
教学目标:
掌握向量减法概念,理解两个向量的减法就是转化为加法来进行,掌握相反向量,能熟练地掌握用三角形法则和平行四边形法则作出两向量的差向量,了解向量方程,并会用几何法解向量方程.
教学重点:
向量减法的三角形法则.
教学难点:
对向量减法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的加法,并熟悉了求解向量和的向量加法的平行四边形法则与三角形法则,并进行了简单应用.
这一节,我们来继续学习向量的减法.
Ⅱ.讲授新课
1.向量减法的定义
向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b).
求两个向量差的运算,叫向量的减法.
说明:(1)与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量;
(2)零向量的相反向量仍是零向量;
(3)任一向量和它相反向量的和是零向量.
[师]从向量减法的定义中,我们可以体会到向量减法与向量加法的内在联系.
2.向量减法的三角形法则
以平面内的一点作为起点作a,b,则两向量终点的连线段,并指向a终点的向量表示a-b.
说明:向量减法可以转化为向量加法,如图b与a-b首尾
相接,根据向量加法的三角形法则有b+(a-b)=a
即a-b=.
下面我们通过例题来熟悉向量减法的三角形法则的应用.
[例1]如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
分析:根据向量减法的三角形法则,需要选点平移作出两个
同起点的向量.
作法:如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,
=c,=d.
作,,则=a-b,=c-d
[例2]判断题
(1)若非零向量a与b的方向相同或相反,则a+b的方向必与a、b之一的方向相同.
(2)三角形ABC中,必有++=0.
(3)若++=0,则A、B、C三点是一个三角形的三顶点.
(4)|a+b|≥|a-b|.
分析:(1)a与b方向相同,则a+b的方向与a和b方向都相同;若a与b方向相反,则有可能a与b互为相反向量,此时a+b=0的方向不确定,说与a、b之一方向相同不妥.
(2)由向量加法法则+=,与是互为相反向量,所以有上述结论.
(3)因为当A、B、C三点共线时也有++=0,而此时构不成三角形.
(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表示以a和b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,其大小不定.
当a、b为非零向量共线时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;
当a、b中有零向量时,|a+b|=|a-b|.
综上所述,只有(2)正确.
[例3]化简-+-.
解:原式=+-=-=0
[例4]化简+++.
解:原式=(+)+(+)=(-)+0=
Ⅲ.课堂练习
课本P65练习1,2,3,4,5,6.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量减法定义的基础上,掌握向量减法的三角形法则,并能加以适当的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 4,8,11
向量、向量的加减法
1.下列关于零向量的说法中,错误的是 ( )
A.零向量长度为0 B.零向量是没有方向的
C.零向量的方向是任意的 D.零向量与任一向量平行
2.下列命题中,正确的是 ( )
A.若|a|=|b|,则a=b B.若|a|>|b|,则a>b
C.若a=b,则a∥b D.若|a|=1,则a=±1
3.当|a|=|b|,且a与b不共线时,a+b与a-b的关系为 ( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.相等
4.如右图,已知O为正六边形ABCDEF的中心,则与向量
相等的向量有 .
5.已知||=10,||=7,|则||的取值范围为 .
6.已知=a,=b,且|a|=|b|=4,∠AOB=60°.
则|a+b|= ,|a-b|= .
7.化简++--= .
8.判断以下说法是否正确.
(1)向量a与b共线,b与c共线,则a与c共线. ( )
(2)任意两个非零的相等向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点. ( )
(3)向量与是共线向量,则A、B、C、D必在同一直线上. ( )
(4)向量a与b平行,则a与b的方向相同. ( )
(5)长度相等且起点相同的两个向量,其终点必相同. ( )
9.已知两个力F1、F2的方向互相垂直,且它们的合力F大小为10 N,与力F1的夹角为60°,求力F1与F2的大小.
10.一架飞机从A地按北偏西30°方向飞行300 km,到达B地,然后向C地飞行,设C地恰在A北偏东60°,且距A 100 km处,求飞机从B地向C地飞行的方向和B、C两地的距离.
- 1 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十四课时 正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
教学目标:
掌握正、余弦函数的性质,灵活利用正、余弦函数的性质;渗透数形结合思想,培养联系变化的观点,提高数学素质.
教学重点:
1.熟练掌握正、余弦函数的性质;
2.灵活应用正、余弦函数的性质.
教学难点:
结合图象灵活运用正、余弦函数性质.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾正、余弦函数的图象及其性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等等.
下面结合例子看其应用:
[例1]不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0.
(1)sin(-)-sin(-);
(2)cos(-)-cos(-).
解:
[例2]函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程是 ( )
A.x=- B.x=- C.x= D.x=
[例3]求函数y=的值域.
解:
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要掌握一结论:形如y=Asin(ωx+)(A>0,ω≠0)的T=;另外,要注意正、余弦函数性质的应用.
Ⅳ. 课后作业
课本P46习题 6、7、12、13
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
1.若<α<,以下不等式成立的是 ( )
A.cosαC.cosα2.若sinx=,则实数m的取值范围是 ( )
A.[0,+∞) B.[-1,1] C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.[0,1]
3.下列函数中,图象关于原点对称的是 ( )
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
4.如果|x|≤,那么函数y=cos2x+sinx的最小值为 ( )
A. B. C.- D.-1
5.函数值sin1,sin2,sin3,sin4的大小顺序是 .
6.函数y=的定义域是 .
7.cos,-cos,sin的大小关系是 .
8.函数y=cos(sinx)的奇偶性是 .
9.已知=cosα-sinα,则α的取值范围是 .
10.求函数y=的值域.
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
- 4 -2.3.1 平面向量基本定理
一、课题:平面向量基本定理
二、教学目标:1.理解向量的坐标表示法,掌握平面向量与一对有序实数一一对应关系;
2.正确地用坐标表示向量,对起点不在原点的平面向量能利用向量相等的
关系来用坐标表示;
3.掌握两向量的和、差,实数与向量积的坐标表示法。
三、教学重、难点:1.平面向量的坐标运算;
2.对平面向量的坐标表示的理解。
四、教学过程:
(一)复习:
1.平面向量的基本定理:;
2.在平面直角坐标系中,每一个点都可用一对实数表示,那么,每一个向量可否也用
一对实数来表示?
(二)新课讲解:
1.向量的坐标表示的定义:
分别选取与轴、轴方向相同的单位向量,作为基底,对于任一向量,,(),实数对叫向量的坐标,记作.
其中叫向量在轴上的坐标,叫向量在轴上的坐标。
说明:(1)对于,有且仅有一对实数与之对应;
(2)相等的向量的坐标也相同;
(3),,;
(4)从原点引出的向量的坐标就是点的坐标。
例1 如图,用基底,分别表示向量、、、, 并求出它们的坐标。
解:由图知:;
;
;
.
2.平面向量的坐标运算:
问题:已知,,求,.
解:
即.
同理:.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差。
3.向量的坐标计算公式:
已知向量,且点,,求的坐标.
.
归纳:(1)一个向量的坐标等于表示它的有向线段的终点坐标减去始点坐标;
(2)两个向量相等的充要条件是这二个向量的坐标相等。
4.实数与向量的积的坐标:
已知和实数,求
结论:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标。
例2 已知,,求,,的坐标.
解:=;;
.
例3 已知 ABCD的三个顶点的坐标分别为、、,求顶点的坐标。
解:设顶点的坐标为.
∵,,
由,得.
∴ ∴ ∴顶点的坐标为.
例4 (1)已知的方向与轴的正向所成的角为,且,则的坐标为,
.
(2)已知,,,且,求,.
解:(2)由题意,,
∴ ∴.
五、课堂小结:1.正确理解平面向量的坐标意义;
2.掌握平面向量的坐标运算;
3.能用平面向量的坐标及其运算解决一些实际问题。
六、作业:
补充:1.已知向量与相等,其中,,求;
2.已知向量,,,,且,求.
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- 3 -第十四课时 正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
教学目标:
掌握正、余弦函数的性质,灵活利用正、余弦函数的性质;渗透数形结合思想,培养联系变化的观点,提高数学素质.
教学重点:
1.熟练掌握正、余弦函数的性质;
2.灵活应用正、余弦函数的性质.
教学难点:
结合图象灵活运用正、余弦函数性质.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾正、余弦函数的图象及其性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等等.
下面结合例子看其应用:
[例1]不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0.
(1)sin(-)-sin(-);
(2)cos(-)-cos(-).
解:(1)∵-<-<-<.
且函数y=sinx,x∈[-,]是增函数.
∴sin(-)<sin(-), 即sin(-)-sin(-)>0
(2)cos(-)=cos=cos
cos(-)=cos=cos
∵0<<<π,且函数y=cosx,x∈[0,π]是减函数
∴cos<cos, 即cos-cos<0
∴cos(-)-cos(-)<0
[例2]函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程是 ( )
A.x=- B.x=- C.x= D.x=
方法一:运用性质1′,y=sin(2x+)的所有对称轴方程为xk=-π(k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应.
故选A.
方法二:运用性质2′,y=sin(2x+)=cos2x,它的对称轴方程为xk= (k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应,故选A.
[例3]求函数y=的值域.
解:由已知:cosx=||=|cosx|≤1
()2≤13y2+2y-8≤0
∴-2≤y≤ ∴ymax=,ymin=-2
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要掌握一结论:形如y=Asin(ωx+)(A>0,ω≠0)的T=;另外,要注意正、余弦函数性质的应用.
Ⅳ. 课后作业
课本P46习题 6、7、12、13
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
1.若<α<,以下不等式成立的是 ( )
A.cosαC.cosα2.若sinx=,则实数m的取值范围是 ( )
A.[0,+∞) B.[-1,1] C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.[0,1]
3.下列函数中,图象关于原点对称的是 ( )
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
4.如果|x|≤,那么函数y=cos2x+sinx的最小值为 ( )
A. B. C.- D.-1
5.函数值sin1,sin2,sin3,sin4的大小顺序是 .
6.函数y=的定义域是 .
7.cos,-cos,sin的大小关系是 .
8.函数y=cos(sinx)的奇偶性是 .
9.已知=cosα-sinα,则α的取值范围是 .
10.求函数y=的值域.
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用答案
1.A 2.A 3.B 4.B 5.sin2>sin1>sin3>sin4 6.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)
7.cos10.(-∞,]∪[3,+∞)
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
解:∵最大值为a+|b|,最小值为a-|b|
∴ ∴a=,b=±1
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
解:(1)函数y=sinx在下列区间上是增函数:
2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)
∴函数y=sin(x+)为增函数,当且仅当2kπ-<x+<2kπ+
即2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)为所求.
(2)∵y=3sin(-2x)=-3sin(2x-)
由2kπ-≤2x-≤2kπ+
得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)为所求.
或:令u=-2x,则u是x的减函数
又∵y=sinu在[2kπ-,2kπ+](k∈Z)上为增函数,
∴原函数y=3sin(-2x)在区间[2kπ-,2kπ+]上递减.
设2kπ-≤-2x≤2kπ+
解得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)
∴原函数y=3sin(-2x)在[kπ-,kπ+](k∈Z)上单调递减.
评述:在求三角函数的单调区间时,一定要注意复合函数的有关知识,忽略复合函数的条件,是同学们解题中常发生的错误.
- 3 -灌南二中教案用纸
科目 数学 主备 孙猛生 时间
课题 向量的概念与线性运算 课时
教学目标 1.理解平面向量的基本概念和几何表示、向量相等的含义;掌握向量加减法和数乘运算,掌握其几何意义;理解向量共线定理2了解向量的线性运算性质及其几何意义;会用向量的几何表示及其代数运算、三角形法则、平行四边形法则解决有关问题
教学重难点 向量的有关概念与线性运算
教学过程设计(教法、学法、课练、作业) 个人主页
知识回顾1.下列算式中不正确的是( )A. B C D2.已知正方形ABCD边长为1,,,则++的模=( )A.0 B.3 C. D. 3.已知向量,满足:,则=( )A.1 B. C. D.4.在平行四边形ABCD中,,,,M为BC的中点,则= (用,表示)例题讲解例1设是两个不共线的向量,已知=2+k,=+3,=2-.若A,B,D三点共线,求k的值.例2在梯形ABCD中,E,F分别是腰AB,DC的三等分点,且,求例3设O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三点,动点P满足,.求点P的轨迹,并判断P的轨迹通过下述哪一定点:△ABC的外心; ②△ABC的内心;③△ABC的重心; ④△ABC的垂心.小结训练练习见练习纸
教后感2.3.1 平面向量基本定理
一、课题:平面向量基本定理
二、教学目标:1.理解向量的坐标表示法,掌握平面向量与一对有序实数一一对应关系;
2.正确地用坐标表示向量,对起点不在原点的平面向量能利用向量相等的
关系来用坐标表示;
3.掌握两向量的和、差,实数与向量积的坐标表示法。
三、教学重、难点:1.平面向量的坐标运算;
2.对平面向量的坐标表示的理解。
四、教学过程:
(一)复习:
1.平面向量的基本定理:;
2.在平面直角坐标系中,每一个点都可用一对实数表示,那么,每一个向量可否也用
一对实数来表示?
(二)新课讲解:
1.向量的坐标表示的定义:
分别选取与轴、轴方向相同的单位向量,作为基底,对于任一向量,,(),实数对叫向量的坐标,记作.
其中叫向量在轴上的坐标,叫向量在轴上的坐标。
说明:(1)对于,有且仅有一对实数与之对应;
(2)相等的向量的坐标也相同;
(3),,;
(4)从原点引出的向量的坐标就是点的坐标。
例1 如图,用基底,分别表示向量、、、, 并求出它们的坐标。
解:由图知:;
;
;
.
2.平面向量的坐标运算:
问题:已知,,求,.
解:
即.
同理:.
结论:两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差。
3.向量的坐标计算公式:
已知向量,且点,,求的坐标.
.
归纳:(1)一个向量的坐标等于表示它的有向线段的终点坐标减去始点坐标;
(2)两个向量相等的充要条件是这二个向量的坐标相等。
4.实数与向量的积的坐标:
已知和实数,求
结论:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标。
例2 已知,,求,,的坐标.
解:=;;
.
例3 已知 ABCD的三个顶点的坐标分别为、、,求顶点的坐标。
解:设顶点的坐标为.
∵,,
由,得.
∴ ∴ ∴顶点的坐标为.
例4 (1)已知的方向与轴的正向所成的角为,且,则的坐标为,
.
(2)已知,,,且,求,.
解:(2)由题意,,
∴ ∴.
五、课堂小结:1.正确理解平面向量的坐标意义;
2.掌握平面向量的坐标运算;
3.能用平面向量的坐标及其运算解决一些实际问题。
六、作业:
补充:1.已知向量与相等,其中,,求;
2.已知向量,,,,且,求.
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- 3 -第五课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(二)
教学目标:
熟练掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式的运用,理解公式:asinθ+bcosθ=sin(θ+)(其中cos= eq \f(a,) ,sin= eq \f(b,) ,θ为任意角),灵活应用上述公式解决相关问题;培养学生的创新意识,提高学生的思维素质.
教学重点:
利用两角和与差的正、余弦公式将asinθ+bcosθ形式的三角函数式化为某一个角的三角函数形式.
教学难点:
使学生理解并掌握将asinθ+bcosθ形式的三角函数式化为某一个角的三角函数形式,并能灵活应用其解决一些问题.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
同学们,观察这些关系式,不难看出这是我们前面所推导出的两角和与差的正余弦公式的倒写形式.有时,直接利用这种形式可使问题简化,这节课,我们就来探讨一下它的运用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求证cosα+sinα=2sin(+α)
证明:右边=2sin(+α)=2(sincosα+cossinα)
=2(cosα+sinα)=左边
由于同学们对两角和的正弦公式比较熟悉,所以要证此式容易想到从右边往左边推证,只要将右边按照两角和的正弦公式展开,化简便可推出左边.
也可这样考虑:
左边=cosα+sinα=2(cosα+sinα)
=2(sincosα+cossinα)=2sin(+α)=右边
(其中令=sin,=cos)
[例2]求证cosα+sinα=2cos(-α)
分析:要证此式,可从右边按照两角差的余弦公式展开,化简整理可证此式.
若从左边推证,则要仔细分析,构造形式
即:左=cosα+sinα=2(cosα+sinα)=2(coscosα+sinsinα)=2cos(-α)
(其中令=cos,=sin)
综合上两例可看出对于左式cosα+sinα可化为两种形式2sin(+α)或2cos(-α),右边的两种形式均为一个角的三角函数形式.那么,对于asinα+bcosα的式子是否都可化为一个角的三角函数形式呢
推导公式:
asinα+bcosα= ( eq \f(a,) sinα+ eq \f(b,) cosα)
由于( eq \f(a,) )2+( eq \f(b,) )2=1,sin2θ+cos2θ=1
(1)若令 eq \f(a,) =sinθ,则 eq \f(b,) =cosθ
∴asinα+bcosα= (sinθsinα+cosθcosα)=cos(θ-α)
或原式=cos(α-θ)
(2)若令 eq \f(a,) =cos,则 eq \f(b,) =sin
∴asinα+bcosα= (sinαcos+cosαsin)=sin(α+)
例如:2sinθ+cosθ= (sinθ+cosθ)
若令cos=,则sin=
∴2sinθ+cosθ=(sinθcos+cosθsin)=sin(θ+)
若令=sinβ,则=cosβ
∴2sinθ+cosθ=(cosθcosβ+sinθsinβ)
=cos(θ-β)或原式=cos(β-θ)
看来,asinθ+bcosθ均可化为某一个角的三角函数形式,且有两种形式.
Ⅲ.课堂练习
1.求证:
(1) sinα+cosα=sin(α+) (2)cosθ+sinθ=sin(θ+)
(3) (sinx+cosx)=2cos(x-)
证明:(1) sinα+cosα=sin(α+)
证法一:左边=sinαcos+cosαsin=sin(α+)=右边
证法二:右边=sinαcos+cosαsin=sinα+cosα=左边
(2)cosθ+sinθ=sin(θ+)
证法一:左边=(cosθ+sinθ)=(sincosθ+cossinθ)
=sin(θ+)=右边
证法二:右边=(sinθcos+cosθsin)
=(sinθ+cosθ)=cosθ+sinθ=左边
(3) (sinx+cosx)=2cos(x-)
证法一:左边=(sinx+cosx)=2(sinx+cosx)
=2(cosxcos+sinxsin)=2cos(x-)=右边
证法二:右边=2cos(x-)=2(cosxcos+sinxsin)
=2(cosx+sinx)=(cosx+sinx)=左边
2.利用和(差)角公式化简:
(1) sinx+cosx (2)3sinx-3cosx
(3) sinx-cosx (4) sin(-x)+cos(-x)
解:(1) sinx+cosx=sinxcos+cosxsin=sin(x+)
或:原式=sinxsin+cosxcos=cos(x-)
(2)3sinx-3cosx=6(sinx-cosx)
=6(sinxcos-cosxsin)=6sin(x-)
或:原式=6(sinsinx-cos·cosx)=-6cos(x+)
(3) sinx-cosx=2(sinx-cosx)
=2sin(x-)=-2cos(x+)
(4) sin(-x)+cos(-x)
=[sin(-x)+cos(-x)]
=[sinsin(-x)+coscos(-x)]
=cos[-(-x)]=cos(x-)
或:原式=[sin(-x)cos+cos(-x)sin]
=sin[(-x)+]=sin(-x)
Ⅳ.课时小结
通过本节的学习,要在熟练掌握两角和与差的余弦、正弦、正切公式的基础上,推导并理解公式:asinθ+bcosθ=sin(θ+)(其中cos= eq \f(a,) ,sin= eq \f(b,) )
mcosα+nsinα=cos(α-β)(其中cosβ= eq \f(m,) ,sinβ= eq \f(n,) )
进而灵活应用上述公式对三角函数式进行变形,解决一些问题.
Ⅴ.课后作业
课本P96 4,6;P101 4,5.
两角和与差的余弦、正弦、正切(一)
1.若0<α<β<,sinα+cosα=a,sinβ+cosβ=b,则 ( )
A.ab<1 B.a>b C.a<b D.ab>2
2.已知α、β为锐角,cosα=,cos(α+β)=-,求β的值.
3.已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值.
4.若A+B=,求(1+tanA)(1+tanB)的值.
5.化简 eq \f(-tan180,1+tan180)
6.化简(tan10°-)
7.求证:=tan(x-)
8.已知tanA与tan(-A+)是x2+px+q=0的解,若3tanA=2tan(-A),求p和q的值.
两角和与差的余弦、正弦、正切(一)答案
1.C
2.已知α、β为锐角,cosα=,cos(α+β)=-,求β的值.
分析:注意观察α、α+β及β间的关系,先求角β的一个三角函数值,再根据β为锐角求出β.
解:∵α为锐角,且cosα=,∴sinα==.
又∵α、β均为锐角,∴0<α+β<π,且cos(α+β)=-,
∴sin(α+β)==.
则cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα
=(-)×+×= ∴β=.
评述:(1)在和(差)角公式的运用中,要注意和、差的相对关系,如(α+β)-α=β.
(2)求角的基本步骤:①求角的范围;②求角的一个三角函数值;③写出满足条件的角.
3.已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值.
分析:注意观察α-β、α+β和2α间的关系,再选择适当的公式进行计算.
解:由题设知α-β为锐角,所以sin(α-β)=,
又∵α+β是第三象限角,∴cos(α+β)=-,
由2α=(α+β)+(α-β)
得sin2α=sin[(α-β)+(α+β)]
=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β)=-
评述:在三角变换中,角的变换是常用技巧,本题是将角2α变换成(α+β)+(α-β),使已知式中的角与待求式中的角联系起来.
4.若A+B=,求(1+tanA)(1+tanB)的值.
分析:注意待求式与正切和角公式间的联系,将正切和角公式变形解题.
解:(1+tanA)(1+tanB)=1+tanA+tanB+tanAtanB.
又tan(A+B)=且A+B=
∴tan(A+B)=1 ∴tanA+tanB=1-tanAtanB
即tanA+tanB+tanAtanB=1
∴(1+tanA)(1+tanB)=2.
评述:在解题过程中要注意分析条件和结论中的关系式与有关公式间的联系,并将公式进行变形加以运用.
5.化简 eq \f(-tan180,1+tan180)
分析:注意把所要化简的式子与正切的差角公式进行比较.
解: eq \f(-tan180,1+tan180) ==tan(60°-18°)=tan42°
评述:在三角函数的化简与求值时,通常将常数写成角的一个三角函数,再根据有关公式进行变形.
6.化简(tan10°-)
分析:切、弦混合式在不能直接运用公式的情况下,考虑将切化弦.
解:原式=(tan10°-tan60°) =(-)
=·==-2.
评述:(1)切化弦是三角函数化简的常用方法之一.
(2)把函数值化成tan60°在本题的化简中是必经之路.
7.求证:=tan(x-)
证明:左边= eq \f(sin(x-),cos(x-)) =tan(x-)=右边
或:右边=tan(x-)= eq \f(sin(x-),cos(x-))
= eq \f(sinxcos-cosxsin,cosxcos+sinxsin) ==左边
8.已知tanA与tan(-A+)是x2+px+q=0的解,若3tanA=2tan(-A),求p和q的值.
分析:因为p和q是两个未知数,所以须根据题设条件列出关于p、q的方程组,解出p、q.
解:设t=tanA,则tan(-A)==
由3tanA=2tan(-A) 得3t=
解之得t=或t=-2.
当t=时,tan(-A)==,
P=-[tanA+tan(-A)]=-,q=tanAtan(-A)= ×=.
当t=-2时,tan(-A)= =-3,
P=-[tanA+tan(-A)]=5,q=tanAtan(-A)=6
∴满足条件的p、q的值为:
评述:(1)“列方程求解未知数”是基本的数学思想方法.
(2)如果tanα、tanβ是某一元二次方程的根,则由韦达定理可与公式T(α+β)联系起来;若cosα、sinα是某一元二次方程的根,则由韦达定理与公式sin2α+cos2α=1联系起来.
- 8 -1.2.2 同角三角函数的基本关系式(1)
一、课题:同角三角函数的基本关系式(1)
二、教学目标:1.能根据三角函数的定义导出同角三角函数的基本关系式;
2.掌握三种基本关系式之间的联系;
3.熟练掌握已知一个角的三角函数值求其它三角函数值的方法。
三、教学重点:三角函数基本关系式的推导、记忆及应用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.任意角的三角函数定义:
设角是一个任意角,终边上任意一点,
它与原点的距离为,那么:
,,,,,.
(二)新课讲解:
1.同角三角函数关系式:
(1)倒数关系:,,.
(2)商数关系:,.
(3)平方关系:,,.
说明:
①注意“同角”,至于角的形式无关重要,如等;
②注意这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如
;
③对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、反用、变形用),如:
, , 等。
2.例题分析:
例1 (1)已知,并且是第二象限角,求.
(2)已知,求.
解:(1)∵, ∴,
又∵是第二象限角,∴,即有,从而
, .
(2)∵, ∴,
又∵, ∴在第二或三象限角。
当在第二象限时,即有,从而,;
当在第四象限时,即有,从而,.
总结:已知一个角的某一个三角函数值,便可运用基本关系式求出其它三角函数值。在求值中,确定角的终边位置是关键和必要的。有时,由于角的终边位置的不确定,因此解的情况不止一种。解题时产生遗漏的主要原因是:①没有确定好或不去确定角的终边位置;②利用平方关系开平方时,漏掉了负的平方根。
例2 已知为非零实数,用表示.
解:∵,,
∴,即有,
又∵为非零实数,∴为象限角。
当在第一、四象限时,即有,从而,
;
当在第二、三象限时,即有,从而,
.
例3 已知(),求
解: ∵, 即, 又∵,
∴,即,,
又∵,∴为象限角。
当在第一、四象限时,即有,;
当在第二、三象限时,即有,.
3.总结解题的一般步骤:
①确定终边的位置(判断所求三角函数的符号);
②根据同角三角函数的关系式求值。
五、课堂练习:六、小结:1.同角三角函数基本关系式及成立的条件;
2.根据一个角的某一个三角函数值求其它三角函数值;
3.在以上的题型中:先确定角的终边位置,再根据关系式求值。如已知正弦或余弦,则先用平方关系,再用其它关系求值;若已知正切或余切,则可构造方程组来求值。
七、作业:
PAGE
- 2 -复习课1
【学习导航】
知识网络
学习要求
1、公式正用要善于拆角;逆用要构造公式结构;变用要抓住公式结构
2、化简
(1)化简目标:项数尽量少
(2)化简基本方法:异角化同角;异名化同名;切割化弦;常值代换
3、求值
(1)求值问题的基本类型:给角求值;给值求值;给值求角;给式求值
(2)技巧与方法:切化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换
4、证明
(1)证明基本方法:化繁为简法、左右归一法、变更命题法
注意:条件等式的证明关键在于分析已知条件与求证结论之间的差异与联系。
重点难点
重点:两角和与差的余弦、正弦、正切公式
难点:灵活应用和、差角公式进行化简、求值、证明
【自学评价】
两角和与差的正、余弦公式
【精典范例】
例1求值:(1)
(2)sin18°和cos36°
例2已知,,,求sin2的值。
例3已知 , 求的值。
例4 若且
,求的值。
例5 已知锐角, , 满足sin+sin=sin, coscos=cos, 求的值。
例6已知tan,tan是关于x的一元二次方程x2+px+2=0的两实根,求的值。
例7 若,求f (x)= sinx
+cosx的最大值和最小值,并求出此时的x值。
例8 已知f (x)=-acos2x-asin2x
+2a+b,其中a>0,x[0,]时,-5≤f (x)≤1,设g(t)=at2+bt-3,t[-1,0],求g(t)的最小值。
思维点拔:
无论是化简、求值还是证明都要注意:角度的特点、函数名称的特点;其中切弦互化是常用手段;三角变换公式要灵活应用,注意角的范围对解题的影响,同时要掌握有关解题技巧:化弦、辅助角、角变换、公式逆用、正余弦和积互换。
【追踪训练】:
1. 在△ABC中,C>90,则tanAtanB与1的关系适合 ( )
A tanAtanB>1 B tanAtanB>1
C tanAtanB =1 D 不确定
2.若0<α<β<,sinα+cosα=,sinβ+cosβ=b,则( )
A ab<1 B a>b
C a<b D ab>2
3.
+ ?
4.设,(,),tan、tan是一元二次方程的两个根,求 + .
5.已知tanα、tanβ是方程x2-3x-3=0的两个根,求sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)的值。?
学生质疑
教师释疑
6.已知α、β为锐角,cosα=,tan(α-β)=-,求Cosβ的值。?
7.已知sin(45 ) = ,且45 < < 90,求sin .
8试求函数
的最大值和最小值。若呢?
【师生互动】
听课随笔
听课随笔
听课随笔
相除
相除
以代
以代平面向量总复习题
一、选择题
1.两个非零向量的模相等是两个向量相等的什么条件
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
答案:B
2.当|a|=|b|≠0且a、b不共线时,a+b与a-b的关系是
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.相等
解析:∵(a+b)·(a-b)=a 2-b2=|a|2-|b|2=0,∴(a+b)⊥(a-b).
答案:B
3.下面有五个命题,其中正确的命题序号为
①单位向量都相等;②长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量;③若a,b满足|a|>|b|且a与b同向,则a>b;④由于零向量方向不确定,故0不能与任何向量平行;⑤对于任意向量a,b,必有|a+b|≤|a|+| b |
A.①②③ B.⑤
C.③⑤ D.①⑤
解析:①单位向量方向不确定,故不一定相等,所以命题①错误;
②方向相反的向量一定是共线向量,故命题②错误;
③两向量不能比较大小,故命题③错误;
④0与任意向量平行,故命题④错误;
⑤命题⑤正确.
答案:B
4.下列四式中不能化简为的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:A选项中,
B选项中,=0,,+0=
C选项中,=0,-+0=+0=.
D选项中,,(∵)
答案:D
5.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于( )
A.0 B.2+ C. D.2
解析:∵,∴a+b=c,∴a+b+c=2c,∴|2c|=2.
答案:D
6.如图所示,D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点,则下列等式中不正确的是
A. B.=0
C. D.
答案:D
7.已知a,b为非零向量,|a+b|=|a-b|成立的充要条件是
A.a∥b B.a,b有共同的起点
C.a与b的长度相等 D.a⊥b
解析:|a+b|=|a-b||a+b|2=| a-b|2(a+b)2=(a-b)2a2+2a·b+b2a2-2 a·b+b2a·b=0a⊥b
答案:D
8.下面有五个命题,其中正确命题的序号是
①|a|2=a2;②;③(a·b)2=a2·b2;④(a-b)2=a 2-2a·b+b 2;⑤若a·b=0,则a=0或b=0
A.①②③ B.①④
C.②④ D.②⑤
解析:②
③(a·b)2=(| a ||b|cosα)2=| a |2|b|2cos2α,a 2·b2=| a |2·|b|2,∴(a·b)2≠a2·b 2
⑤若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b且a≠0,b≠0.
答案:B
9.若点P分有向线段成定比为3∶1,则点P1分有向线段所成的比为
A.- B.- C.- D.-
解析:∵,则点P1分有向线段所成的比为-.
答案:A
10.已知点A(x,5)关于点C(1,y)的对称点是B(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是
A.4 B. C. D.
解析:由中点坐标公式可得,解得x=4,y=1,
再由两点间距离公式得.
答案:D
11.将点(a,b)按向量a=(h,k)平移后,得到点的坐标为
A.(a-h,b+k) B.(a-h,b-k)
C.(a+h,b-k) D.(a+h,b+k)
解析:设平移后点的坐标为(x′,y′),则根据平移公式可得,∴
答案:D
12.点A(2,0),B(4,2),若|AB|=2|AC|,则点C坐标为
A.(-1,1) B.(-1,1)或(5,-1)
C.(-1,1)或(1,3) D.无数多个
解析:由题意|AB|=,
∴|AC|=.
故点C分布在以点A为圆心,半径为的圆上,故点C坐标有无数多个.
答案:D
13.将曲线f(x,y)=0按向量a=(h,k)平移后,得到的曲线的方程为
A.f(x-h,y+k)=0 B.f(x-h,y-k)=0
C.f(x+h,y-k)=0 D.f(x+h,y+k)=0
解析:设平移后曲线上任意一点坐标为(x′,y′),则根据平移公式可得,
∴
又f(x,y)=0,∴f(x′-h,y′-k)=0
即f(x-h,y-k)为平移后曲线方程.
答案:B
14.设P点在x轴上,Q点在y轴上,PQ的中点是M(-1,2),则|PQ|等于( )
A.4 B.2 C.5 D.2
解析:由题意设P(x,0),Q(0,y),由中点坐标公式可得=-1,=2
解得x=-2,y=4,
∴|PQ|=.
答案:B
15.下列命题中,正确的是
A.|a·b|=| a |·|b|
B.若a⊥(b-c),则a·b=a·c
C.a2>|a|
D.a(b·c)=(a·b)c
解析:A.a·b=|a||b|cosα,|a·b|=|a||b||cosα|≠| a ||b|
B.若a=0,则a·b=a·c,
若b-c=0,即b=c,a·b=a·c;
若a≠0,且b-c≠0,由a⊥(b-c),得a·(b-c)=0.
∴a·b-a·c=0,∴a·b=a·c,故B正确.
C.若|a|=0或1,则a2=|a|.
D.向量的数量积不满足结合律.
答案:B
16.函数y=4sin2x的图象可以由y=4sin(2x-)的图象经过平移变换而得到,则这个平移变换是
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
解析:∵用x-替换掉函数y=4sin2x中的x可得y=4sin2(x-)=4sin(2x-),
故可将原函数图象向左平移个单位得到.
答案:A
17.已知m,n是夹角为60°的两个单位向量,则a=2m+n和b=-3m+2n的夹角是
A.30° B.60° C.120° D.150°
解析:∵m·n=|m||n|cos60°=,
∴|a|=,|b|=
∴a·b=(2 m+n)(-3m+2 n)=-6 m 2+2 n2+m·n=-6+2+=-
∴cosα=,∴α=120°
答案:C
18.将函数y=的图象按a平移后,函数解析式为y=-1,则a等于( )
A.(-2,1) B.(2,-1)
C.(1,-1) D.(-1,1)
解析:y=-1,即y+1=
∴用x-2,y+1分别替换了原函数解析式中的x,y
即,∴即
∴a=(2,-1)
答案:B
19.在直角三角形中,A、B为锐角,则sinA·sinB
A.有最大值和最小值0
B.有最大值,但无最小值
C.既无最大值,也无最小值
D.有最大值1,但无最小值
解析:∵△ABC为直角三角形,∴B=-A
∴sinA·sinB=sinA·sin(-A)=sinA·cosA=sin2A
当A=B=时,有最大值,但无最小值.
答案:B
20.α、β是锐角三角形的三个内角,则
A.cosα>sinβ且cosβ>sinα
B.cosα<sinβ且cosβ<sinα
C.cosα>sinβ且cosβ<sinα
D.cosα<sinβ且cosβ>sinα
解析:∵α、β是锐角三角形两内角,
∴α+β>,∴>α>-β>0,
∴sinα>sin(-β)
即sinα>cosβ,同理sinβ>cosα
答案:B
21.在△ABC中,sinA<sinB是A<B的
A.充分不必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:由正弦定理可得,∴
由sinA<sinB可得a<b
根据三角形小边对小角可得A<B,反之由A<B也可推得sinA<sinB
故sinA<sinB是A<B的充要条件.
答案:C
22.在△ABC中,tanA·tanB>1,则△ABC为
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不能确定
解析:∵tanA·tanB>1>0,又∵A、B不可能同时为钝角,∴tanA>0,tanB>0,
∴tan(A+B)=<0,
∴90°<A+B<180°,∴0°<C<90°,
∴△ABC为锐角三角形.
答案:A
23.在△ABC中,A、B、C相应对边分别为a、b、c,则acosB+bcosA等于
A.2cosC B.2sinC
C. D.c
解析:由正弦定理得:=2R
得a=2RsinA,b=2RsinB
∴acosB+bcosA=2RsinAcosB+2RcosAsinB=2Rsin(A+B)=2RsinC=c
答案:D
24.在△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC等于
A. B. C.或 D.-
解析:由sinB=,得
cosB=±=±
但当cosB=-,cosA+cosB<0,C无解
∴cosC=cos[180°-(A+B)]=-cos(A+B)
=-(cosAcosB-sinAsinB)
=sinAsinB-cosBcosA=··
答案:A
25.在不等边△ABC中,a为最大边,如果a2<b2+c2,则A的取值范围是( )
A.90°<A<180° B.45°<A<90°
C.60°<A<90° D.0°<A<90°
解析:∵a2<b2+c2,∴b2+c2-a2>0,
∴cosA=>0,∴A<90°,
又∵a边最大,∴A角最大
∵A+B+C=180°,∴3A>180°,
∴A>60°,∴60°<A<90°
答案:C
26.已知点A分的比为2,下列结论错误的是
A.B分的比为- B.C分的比为-3
C.A分的比为2 D.C分的比为-
解析:数形结合可得C选项错误.
答案:C
27.在△ABC中,若B=30°,AB=2,AC=2,则△ABC的面积为
A.2 B.
C.2或 D.2或4
解析:sinC=,
∴C=60°或120°,∴A=90°或30°
∴S△ABC=AB·AC·sinA=2或.
答案:C
28.在△ABC中,若sinB·sinC=cos2,则△ABC是
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
解析:∵sinB·sinC=
又cosA=cos[180°-(B+C)]=-cos(B+C)=-(cosBcosC-sinBsinC)
∴2sinBsinC=1-cosBcosC+sinBsinC,
∴cosBcosC+sinBsinC=1
∴cos(B-C)=1,∴B=C,
∴△ABC是等腰三角形.
答案:A
二、解答题
1.设e1,e2是两个不共线的向量,已知=2e1+k e 2,=e1+3 e 2,=2e1-e 2,若A、B、D三点共线,求k的值.
分析:由于A、B、D三点共线,因此存在实数λ,使=λ,而=-=e 1-4e2,将、的e1、e2表达式代入上式,再由向量相等的条件得到关于λ、k的方程组,便可求得k的值.
解:=-=(2 e 1-e2)-(e 1+3e2)=e1-4e2,
∵A、B、D三点共线,∴存在实数λ,使=λ,∴2 e 1+ke2=λ(e 1-4e2)
于是可得,解得k=-8.
评述:此题解答关键是应用两个向量共线的充要条件,要注意两个向量共线和三点共线的区别和联系.
2.已知a、b是两个非零向量,当a+tb(t∈R)的模取最小值时,
(1)求t的值;
(2)求证b⊥(a+tb).
分析:利用|a+tb|2=(a+tb)2进行转换,可讨论有关|a+tb|的最小值问题,若能算得b·(a+tb)=0,则证明了b⊥(a+tb).
(1)解:设a与b的夹角为θ
则|a+tb|2=(a+tb)2
=a2+2a·tb+t2b2
=|a|2+2t|a||b|cosθ+t2|b|2
=|b|2t2+(2|a||b|cosθ)t+|a|2
=|b|2(t+ cosθ)2+|a|2sin2θ
∴当t=-cosθ=-时,|a+tb|有最小值.
(2)证明:b·(a+tb)=b·(a-·b)=a·b-·b·b=a·b-a·b=0
∴b⊥(a+t b).
评述:对|a+tb|变形,可以从两个角度进行思考,一是通过|a+t b |2=(a+t b)2的数量积运算;二是通设坐标化思想,进行向量的坐标运算,从而达到求解求证目的.
3.如图所示,OADB是以向量=a,=b为边的平行四边形,又BM=BC,CN=CD,试用a,b表示.
解:=a-b
∵(a-b)
∴=b+(a-b)=a+b
又由=a+b,得
a+b
a+b)-(a+b)=a-b
评述:由于a,b不共线,因此a,b构成平行四边形OADB所在平面的一组基底,用它们可以表示出这个平面内的任何向量,将所要用a,b表示的向量连同a,b设法放在一个三角形或平行四边形内,是解决此类问题的常见方法.
4.已知O为△ABC所在平面内一点,且满足 .
求证:O点是△ABC的垂心
证明:设=a,=b,=c,则=c-b,=a-c,=b-a.
∵||2+||2=||2+||2=||2+||2
∴a2+(c-b)2=b2+(a-c)2=c2+(b-a)2
即c·b=a·c=b·a,
故·=(b-a)·c=b·c-a·c=0
·=(c-b)·a=c·a-b·a=0
∴⊥,⊥,
∴点O是△ABC的垂心.
5.如图所示,圆O内两弦AB、CD垂直相交于P点,求证:.
证明:设M、N分别为圆O的两弦AB、CD的中点,连OM、ON,则OM⊥AB,ON⊥CD.
∵
而AB⊥CD,∴四边形MPNO为矩形
∴,
∴
6.已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,求点D和向量AD的坐标.
解:设点D坐标(x,y),由AD是BC边上的高可得⊥,且B、D、C共线,
∴
∴
∴
∴
解得
∴点D坐标为(1,1),=(-1,2)
7.已知a、b、c分别为△ABC三内角A、B、C所对的边,且2(sinA-sinB),sinA-sinC,2(sinB-sinC)成等比数列.
求证:2b=a+c.
证明:要证2b=a+c,由正弦定理只要证:
sinB-sinA=sinC-sinB即可:
由已知可得:(sinA-sinC)2-4(sinA-sinB)
(sinB-sinC)=0,且sinA≠sinB,构造方程:
(sinA-sinB)x2-(sinA-sinC)x+(sinB-sinC)=0,且x=1是方程的根
Δ=(sinA-sinC)2-4(sinA-sinB)·(sinB-sinC)=0,∴方程有两相等实根
由韦达定理可知:=1
∴sinB-sinC=sinA-sinB,故结论得证.
8.设i,j是平面直角坐标系内x轴,y轴正方向上的两个单位向量,且=4i+2j,=3i+4j,证明△ABC是直角三角形,并求它的面积.
解:=(3i+4j)-(4i+2j)=-i+2j
又i⊥j,∴i·j=0
∵·=(4i+2j)(-i+2j)=-4i2+6i·j+4j2=0,∴⊥
∴△ABC是直角三角形,
∴S=|·||=×2×=5
9.已知△ABC中三内角满足A+C=2B,,求cos的值.
解:由A+C=2B,可得B=60°,A+C=120°
设=α,则A-C=2α,
∴A=60°+α,C=60°-α,
∴
将B=60°代入得
∴2cos2α+cosα-=0
∴(2cosα-)(2cosα+3)=0
∴2cosα+3>0
∴cosα=
即cos
10.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,求证:
证明:∵a2=b2+c2-2bccosA,,C=π-(A+B)
∴
故原等式成立.
11.在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且c为最大边,若accosA+bccosB<4S,其中S为△ABC的面积.
求证:△ABC为锐角三角形.
证明:由余弦定理及三角形面积公式accosA+bccosB<4S
即ac·+bc·<2absinC<2ac
∴a2(b2+c2-a2)+b2(a2+c2-b2)<4a2b2
即(a2+b2)c2<a4+2a2·b2+b4=(a2+b2)2,
∴c2<a2+b2,
∵cosC=>0,∴C为锐角
又c为最大边,故C为最大角,
∴△ABC为锐角三角形.
12.在△ABC中,sinA=,判断这个三角形的形状.
解:由正弦定理、余弦定理可得:
∴=b+c
∴b(a2-b2)+c(a2-c2)=bc(b+c)
∴(b+c)a2=(b3+c3)+bc(b+c),
∴a2=b2+c2,
∴△ABC是直角三角形.?
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—348—第一课时 两角和与差的余弦
教学目标:
掌握两角和与差的余弦公式,能用公式进行简单的求值;培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
余弦的差角公式及简单应用
教学难点:
余弦的差角公式的推导
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在前面咱们共同学习了任意角的三角函数,在研究三角函数时,我们还常常会遇到这样的问题:已知任意角α、β的三角函数值,如何求α+β、α-β或2α的三角函数值 即:α+β、α-β或2α的三角函数值与α、β的三角函数值有什么关系
Ⅱ.讲授新课
接下来,我们继续考虑如何把两角差的余弦cos(α-β)用α、β的三角函数来表示的问题.
在直角坐标系xOy中,以Ox轴为始边分别作角α、β,其终边分别与单位圆交于P1(cosα,sinα)、P2(cosβ,sinβ),则∠P1OP2=α-β.由于余弦函数是周期为2π的偶函数,所以,我们只需考虑0≤α-β<π的情况.
设向量a==(cosα,sinα),b==(cosβ,sinβ),则:
a·b=︱a︱︱b︱cos (α-β)=cos (α-β)
另一方面,由向量数量积的坐标表示,有
a·b=cosαcosβ+sinαsinβ
所以:cos (α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ (C(α-β))
两角和的余弦公式对于任意的角α、β都是成立的,不妨,将此公式中的β用-β代替,看可得到什么新的结果
cos [α-(-β)]
=cos αcos (-β)-sinαsin(-β)
=cos αcos β-sinαsinβ
即:cos (α+β)=cos αcos β-sinαsinβ (C(α+β))
请同学们观察这一关系式与两角差的余弦公式,看这两式有什么区别和联系
(1)这一式子表示的是任意两角α与β的差α-β的余弦与这两角的三角函数的关系.
(2)这两式均表示的是两角之和或差与这两角的三角函数的关系.
请同学们仔细观察它们各自的特点.
(1)两角之和的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的差.
(2)两角之差的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的和.
不难发现,利用这一式子也可求出一些与特殊角有关的非特殊角的余弦值.
如:求cos 15°可化为求cos(45°-30°)或cos(60°-45°)利用这一式子而求得其值.
即:cos 15°=cos(45°-30°)
=cos 45°cos 30°+sin45°sin30°
=·+·=
或:cos 15°=cos (60°-45°)
=cos 60°cos 45°+sin60°sin45°
=·+·=
请同学们将此公式中的α用代替,看可得到什么新的结果
cos(-α)=coscos α+sinsinα=sinα
即:cos(-α)=sinα
再将此式中的α用-α代替,看可得到什么新的结果.
cos[-(-α)]=cosα=sin(-α)
即:sin(-α)=cosα
Ⅲ.课堂练习
1.求下列三角函数值
①cos (45°+30°)②cos 105°
解:①cos(45°+30°)=cos 45°cos 30°-sin45°sin30°
=·-·=
②cos 105°=cos (60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin60°sin45°
=·-·=
2.若cos αcos β=-,cos(α+β)=-1,求sinαsinβ.
解:由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
得:sinαsinβ=cosαcosβ-cos(α+β)
将cosαcosβ=-,cos(α+β)=-1代入上式可得:sinαsinβ=
3.求cos 23°cos 22°-sin23°sin22°的值.
解:cos 23°cos 22°-sin23°sin22°=cos(23°+22°)=cos 45°=
4.若点P(-3,4)在角α终边上,点Q(-1,?-2)在角β的终边上,求cos (α+β)的值.
解:由点P(-3,4)为角α终边上一点;点Q(-1,-2)为角β终边上一点,
得:cos α=-,sinα=;cosβ=-,sinβ=-.
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=(-)×(-)-×(-)=
5.已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-,求:tanα·tanβ的值.
解:由已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-
可得:cos(α-β)+cos(α+β)=-=
即:2cosαcosβ= ①
cos(α-β)-cos(α+β)=1
即:2sinαsinβ=1 ②
由②÷①得=tanα·tanβ=
∴tanα·tanβ的值为.
6.已知cosα-cosβ=,sinα-sinβ=-,求:cos (α-β)的值.
解:由已知cosα-cosβ=
得:cos 2α-2cos αcos β+cos 2β= ①
由sinα-sinβ=-
得:sin2α-2sinαsinβ+sin2β= ②
由①+②得:2-2(cosαcosβ+sinαsinβ)=
即:2-2cos(α-β)=
∴cos(α-β)=
Ⅳ.课时小结
两公式的推导及应用.
Ⅴ.课后作业
课本P96习题 1,2,3
两角和与差的余弦
1.下列命题中的假命题是 ( )
A.存在这样的α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
B.不存在无穷多个α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
C.对于任意的α和β,都有cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
D.不存在这样的α和β值,使得cos(α+β)≠cosαcosβ-sinαsinβ
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
两角和与差的余弦答案
1.B
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
解:∵在△ABC中,∴0<C<π,且A+B+C=π
即:A+B=π-C
由已知得cos A·cos B-sinA·sinB>0,即:cos(A+B)>0
∴cos(π-C)=-cos C>0,即cos C<0
∴C一定为钝角
∴△ABC一定为钝角三角形.
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
分析:令cosα+cosβ=x,然后利用函数思想.
解:令cosα+cosβ=x,则得方程组:
eq \b\lc\{(\a\al(cosα+cosβ=x ①,sinα+sinβ= ②))
①2+②2得2+2cos (α-β)=x2+
∴cos (α-β)=
∵|cos (α-β)|≤1, ∴| |≤1
解之得:-≤x≤
∴cosα+cosβ的最大值是,最小值是-.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
解:由已知:α∈(,)
-α∈(-,-)-α∈(-,0)
又∵cos (-α)=, ∴sin(-α)=-
由β∈(0,)+β∈(,)
又∵sin(+β)=sin[π+(+β)]=-sin(+β)=-
即sin(+β)=, ∴cos(+β)=
又(+β)-(-α)=α+β
∴cos(α+β)=cos[(+β)-(-α)]
=cos(+β)cos(-α)+sin(+β)sin(-α)
=×+×(-)=-
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
解:∵0<α·β<,∴0<α+β<π
由cos (α+β)=-,得sin(α+β)=
又∵cosα=,∴sinα=
∴cosβ=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sinα
=(-)×+×=
评述:在解决三角函数的求值问题时,一定要注意已知角与所求角之间的关系.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
分析:本题中角的限制范围就隐含在所给的数字中,轻易忽视,就会致错.
解:由sinA=<知0°<A<45°或135°<A<180°,
又cos B=<,∴60°<B<90°,∴sinB=
若135°<A<180°则A+B>180°不可能.
∴0°<A<45°,即cos A=.
∴cos C=-cos(A+B)=.
- 6 -第十三课时 三角函数的性质
教学目标:
理解正、余弦函数的定义域、值域、最值、周期性、奇偶性的意义,会求简单函数的定义域、值域、最小正周期和单调区间;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的性质
教学难点:
正、余弦函数性质的理解与应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
上节课,我们研究了正、余弦函数的图象,今天,我们借助它们的图象来研究它们有哪些性质.
(1)定义域:
正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R[或(-∞,+∞)],分别记作:
y=sinx,x∈R
y=cosx,x∈R
(2)值域
因为正弦线、余弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度,所以|sinx|≤1,|cosx|≤1,即
-1≤sinx≤1,-1≤cosx≤1
也就是说,正弦函数、余弦函数的值域都是[-1,1].
其中正弦函数y=sinx,x∈R
①当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,取得最大值1.
②当且仅当x=-+2kπ,k∈Z时,取得最小值-1.
而余弦函数y=cosx,x∈R
①当且仅当x=2kπ,k∈Z时,取得最大值1.
②当且仅当x=(2k+1)π,k∈Z时,取得最小值-1.
(3)周期性
由 (k∈Z)
知:正弦函数值、余弦函数值是按照一定规律不断重复地取得的.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由此可知,2π,4π,…,-2π,-4π,…2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
(4)奇偶性
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
(5)单调性
从y=sinx,x∈[-,]的图象上可看出:
当x∈[-,]时,曲线逐渐上升,sinx的值由-1增大到1.
当x∈[,]时,曲线逐渐下降,sinx的值由1减小到-1.
结合上述周期性可知:
正弦函数在每一个闭区间[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一个闭区间[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上都是减函数,其值从1减小到
-1.
余弦函数在每一个闭区间[(2k-1)π,2kπ](k∈Z)上都是增函数,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[2kπ,(2k+1)π](k∈Z)上都是减函数,其值从1减小到-1.
[例1]求使下列函数取得最大值的自变量x的集合,并说出最大值是什么.
(1)y=cosx+1,x∈R; (2)y=sin2x,x∈R.
解:(1)使函数y=cosx+1,x∈R取得最大值的x的集合,就是使函数y=cosx,x∈R取得最大值的x的集合{x|x=2kπ,k∈Z}.
函数y=cosx+1,x∈R的最大值是1+1=2.
(2)令Z=2x,那么x∈R必须并且只需Z∈R,且使函数y=sinZ,Z∈R取得最大值的Z的集合是{Z|Z=+2kπ,k∈Z}
由2x=Z=+2kπ,得x=+kπ
即:使函数y=sin2x,x∈R取得最大值的x的集合是{x|x=+kπ,k∈Z}.
函数y=sin2x,x∈R的最大值是1.
[例2]求下列函数的定义域:
(1)y=1+ (2)y=
解:(1)由1+sinx≠0,得sinx≠-1
即x≠+2kπ(k∈Z)
∴原函数的定义域为{x|x≠+2kπ,k∈Z}
(2)由cosx≥0
得-+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z)
∴原函数的定义域为[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)
[例3]求下列函数的单调递增区间:
①y=cos(2x+);②y=3sin(-)
解:①设u=2x+,则y=cosu
当2kπ-π≤u≤2kπ时y=cosu随u的增大而增大
又∵u=2x+随x∈R增大而增大
∴y=cos(2x+)当2kπ-π≤2x+≤2kπ(k∈Z)
即kπ-≤x≤kπ-时,y随x增大而增大
∴y=cos(2x+)的单调递增区间为:
[kπ-π,kπ-](k∈Z)
②设u=-,则y=3sinu
当2kπ+≤u≤2kπ+时,y=3sinu随x增大在减小,
又∵u=-随x∈R增大在减小
∴y=3sin(-)当2kπ+≤-≤2kπ+
即-4kπ-≤x≤-4kπ-时,y随x增大而增大
∴y=3sin(-)的单调递增区间为 [4kπ-,4kπ-](k∈Z)
Ⅲ.课堂练习
课本P33 1~7
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要初步掌握正、余弦函数的性质以及性质的简单应用,解决一些相关问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 习题 2、3、4
课后练习:
1.给出下列命题:
①y=sinx在第一象限是增函数;
②α是锐角,则y=sin(α+)的值域是[-1,1];
③y=sin|x|的周期是2π;
④y=sin2x-cos2x的最小值是-1;
其中正确的命题的序号是_____.
分析:①y=sinx是周期函数,自变量x的取值可周期性出现,如反例:
令x1=,x2=+2π,此时x1<x2
而sin>sin(+2π)
∴①错误;
②当α为锐角时,<α+<+
由图象可知<sin(α+)≤1
∴②错误;
③∵y=sin|x|(x∈R)是偶函数.
其图象是关于y轴对称,可看出它不是周期函数.
∴③错误;
④y=sin2x-cos2x=-cos2x,最小值为-1
∴④正确.
答案:④
评述:函数的单调性是函数的局部选择,是针对区间而言的;我们不能说某函数在某象限内是增函数还是减函数,而只能说某函数在某区间上是增函数还是减函数.
2.求下列函数的定义域和值域:
(1)y=lg(sinx-) (2)y=2
分析:根据函数有意义列不等式,求x的范围即为定义域.求值域时要注意正弦函数和余弦函数的值域.
解:(1)要使lg(sinx-)有意义,必须且只须sinx>,
解之得:2kπ+<x<2kπ+,k∈Z
又∵0<sinx-≤1-
∴lg(sinx-)≤lg(1-)
∴定义域为(2kπ+,2kπ+),(k∈Z)
值域为(-∞,lg(1-)].
(2)要使2有意义,必须且只须2cos3x-1≥0,即cos3x≥,
解之得2kπ-≤3x≤2kπ+
即 -≤x≤+,k∈Z.
又0≤2cos3x-1≤1
故0≤2≤2
∴定义域为[-,+],k∈Z
值域为[0,2]
评述:求由正弦函数和余弦函数组成复合函数的定义域、值域问题,要充分考虑基本的正弦函数和余弦函数的单调性和值域.
4.比较下列各组数的大小:
(1)sin195°与cos170°;
(2)cos,sin,-cos
(3)sin(sin),sin().
分析:化为同名函数,进而利用单调性来比较函数值的大小.
解:(1)sin195°=sin(180°+15°)=-sin15°
cos170°=cos(180°-10°)=-cos10°=-sin80°
∵0°<15°<80°<90°
又∵y=sinx在[0°,90°]上是递增函数,
∴sin15°<sin80° ∴-sin15°>-sin80°
∴sin195°>cos170°.
(2)∵sin=cos(-)
-cos=cos(π-)
又∵-=1.47<1.5=
π-=1.39<1.4<-<
而y=cosx在[0,π]上是减函数,
由π-<-<<π
得cos<cos(-)<cos(π-)
即cos<sin<-cos.
(3)∵cos=sin
∴0<cos<sin<1
而y=sinx在[0,1]内递增
∴sin(cos)<sin(sin).
- 5 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十三课时 三角函数的性质
教学目标:
理解正、余弦函数的定义域、值域、最值、周期性、奇偶性的意义,会求简单函数的定义域、值域、最小正周期和单调区间;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的性质
教学难点:
正、余弦函数性质的理解与应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
上节课,我们研究了正、余弦函数的图象,今天,我们借助它们的图象来研究它们有哪些性质.
(1)定义域:
正弦函数、余弦函数的定义域都是 ,分别记作:
(2)值域
因为正弦线、余弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度,所以|sinx|≤1,|cosx|≤1,即
也就是说,正弦函数、余弦函数的值域都是
其中正弦函数y=sinx,x∈R
①当且仅当 ,k∈Z时,取得最 值
②当且仅当 ,k∈Z时,取得最 值
而余弦函数y=cosx,x∈R
①当且仅当 ,k∈Z时,取得最 值 .
②当且仅当 ,k∈Z时,取得最 值 .
(3)周期性
由 (k∈Z)
知:正弦函数值、余弦函数值是按照一定规律不断重复地取得的.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由此可知,2π,4π,…,-2π,-4π,…2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是 函数, (k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是
(4)奇偶性
正弦函数是 函数,余弦函数是 函数.
(5)单调性
从y=sinx,x∈[-,]的图象上可看出:
当x∈[-,]时,曲线逐渐上升,sinx的值由-1增大到1.
当x∈[,]时,曲线逐渐下降,sinx的值由1减小到-1.
结合上述周期性可知:
正弦函数在每一个闭区间 上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一个闭区间 上都是减函数,其值从1减小到-1.
余弦函数在每一个闭区间 上都是增函数,其值从-1增加到1;在每一个闭区间 上都是减函数,其值从1减小到-1.
[例1]求使下列函数取得最大值的自变量x的集合,并说出最大值是什么.
(1)y=cosx+1,x∈R; (2)y=sin2x,x∈R.
解:
[例2]求下列函数的定义域:
(1)y=1+ (2)y=
解:
[例3]求下列函数的单调递增区间:
①y=cos(2x+);②y=3sin(-)
Ⅲ.课堂练习
课本P33 1~7
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要初步掌握正、余弦函数的性质以及性质的简单应用,解决一些相关问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 习题 2、3、4
课后练习:
1.给出下列命题:
①y=sinx在第一象限是增函数;
②α是锐角,则y=sin(α+)的值域是[-1,1];
③y=sin|x|的周期是2π;
④y=sin2x-cos2x的最小值是-1;
其中正确的命题的序号是_____.
评述:函数的单调性是函数的局部选择,是针对区间而言的;我们不能说某函数在某象限内是增函数还是减函数,而只能说某函数在某区间上是增函数还是减函数.
2.求下列函数的定义域和值域:
(1)y=lg(sinx-) (2)y=2
分析:根据函数有意义列不等式,求x的范围即为定义域.求值域时要注意正弦函数和余弦函数的值域.
评述:求由正弦函数和余弦函数组成复合函数的定义域、值域问题,要充分考虑基本的正弦函数和余弦函数的单调性和值域.
4.比较下列各组数的大小:
(1)sin195°与cos170°;
(2)cos,sin,-cos
(3)sin(sin),sin().
分析:化为同名函数,进而利用单调性来比较函数值的大小.
- 4 -1.1.2 任意角(2)
一、课题:任意角(2)
二、教学目标:1.熟练掌握象限角与非象限角的集合表示;
2.会写出某个区间上角的集合。
三、教学重、难点:区间角的表示。
四、教学过程:
(一)复习:
1.角的分类:按旋转方向分;按终边所在位置分。
2.与角同终边的角的集合表示。
3.练习:把下列各角写成的形式,并指出它们所在的象限或终边位置。
(1); (2); (3).
(答案)(1) 第三象限角。
(2), 第一象限角。
(3),终边在轴非正半轴。
(二)新课讲解:
1.轴线角的集合表示
例1:写出终边在轴上的角的集合。
分析:(1)到的角落在轴上的有;
(2)与终边分别相同的角的集合为:
(3)所有终边在轴上的角的集合就是和并集:
.
拓展:(1)终边在轴线的角的集合怎么表示? ;
(2)所有轴线角的集合怎么表示? ;
(3)相对于轴线角的集合,象限角的集合怎么表示? .
提问:第一、二、三、四象限角的集合又怎么表示? (略)
例2:写出第一象限角的集合.
分析:(1)在内第一象限角可表示为;
(2)与终边相同的角分别为;
(3)第一象限角的集合就是夹在这两个终边相同的角中间的角的集合,我们表示为:
.
学生讨论,归纳出第二、三、四象限角的集合的表示法:
;
;
.
说明:区间角的集合的表示不唯一。
例3 写出所夹区域内的角的集合。
解:当终边落在上时,角的集合为;
当终边落在上时,角的集合为;
所以,按逆时针方向旋转有集合:.
五、课堂练习:
1.若角的终边在第一象限或第三象限的角平分线上,则角的集合是 .
2.若角与的终边在一条直线上,则与的关系是 .
3.(思考)若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于原点对称,则与的关系是 .
六、小结:1.非象限角(轴线角)的集合表示;
2.区间角集合的书写。
七、作业:
补充:1.试写出终边在直线上所有角的集合,并指出上述集合中介于与之间的角。
2.若角是第三象限角,问是哪个象限的角?是哪个象限的角?
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- 1 -复习课2
【学习导航】
(一)两角和与差公式
(二)倍角公式
2cos2α=1+cos2α 2sin2α=1-cos2α
注意:倍角公式揭示了具有倍数关系的两个角的三角函数的运算规律,可实现函数式的降幂的变化。
注: (1)两角和与差的三角函数公式能够解答的三类基本题型:求值题,化简题,证明题。
(2)对公式会“正用”,“逆用”,“变形使用”;
(3)掌握“角的演变”规律,
(4)将公式和其它知识衔接起来使用。
重点难点
重点:几组三角恒等式的应用
难点:灵活应用和、差、倍角等公式进行三角式化简、求值、证明恒等式
【精典范例】
例1 已知
求证:
例2 已知求的取值范围
分析 难以直接用的式子来表达,因此设,并找出应满足的等式,从而求出的取值范围.
例3 求函数的值域.
例4 已知
且、、均为钝角,求角的值.
分析 仅由,不能确定角的值,还必须找出角的范围,才能判断的值. 由单位圆中的余弦线可以看出,若使的角为或若则或
【选修延伸】
例5 已知
求的值.
例6 已知,
求的值.
例7 已知
求的值.
例8 求值:(1) (2)
【追踪训练】
1.等于 ( )
A. B. C. D.
2.已知,且
,则的值等于 ( )
A. B. C. D.
3.求值:= .
4.求证:(1)
(2)
(3)
12第六课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(三)
教学目标:
进一步熟练掌握两角和与差的余弦、正弦、正切公式的灵活应用;提高学生的推理能力,培养学生用联系变化的观点看问题,提高学生的数学素质,使学生树立科学的世界观.
教学重点:
利用两角和与差的余弦、正弦、正切公式解决一些综合性问题.
教学难点:
怎样使学生对所学知识融会贯通,运用自如.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
cos(α±β)=cosαcosβsinαsinβ
sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ
tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ)
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0且a≠c)的两个根为tanα、tanβ,
求tan(α+β)的值.
分析:由题意可得tanα、tanβ为一元二次方程的两根,由韦达定理可知tanα+tanβ=-,且tanα·tanβ=,联想两角和的正切公式,不难求得tan(α+β)的值.
解:由a≠0和一元二次方程根与系数的关系,可知:
eq \b\lc\{(\a\al(tanα+tanβ=-,tanα·tanβ=)) 且a≠c
所以tan(α+β)== eq \f(-,1-) =-=.
评述:在解题时要先仔细分析题意,联想相应知识,选定思路,再着手解题.
[例2]设sinθ+cosθ=,<θ<π,求sin3θ+cos3θ与tanθ-cotθ的值.
解:∵sinθ+cosθ=
∴sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ=
∴sinθcosθ=-
又sin3θ+cos3θ=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)
=(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ)= (1+)=
又∵<θ<π ∴sinθ>0,cosθ<0
∴sinθ-cosθ=
∴tanθ-cotθ=-=
== eq \f(×,-) =-
评述:(1)在sinθ+cosθ、sinθcosθ与sinθ-cosθ中,知其中之一便可求出另外两个.
(2)解决有关sinθ+cosθ、sinθcosθ与sinθ-cosθ的问题是三角函数中的一类重要问题.
[例3]tan2Atan(30°-A)+tan2Atan(60°-A)+tan(30°-A)tan(60°-A)=_____.
解:原式=tan2A[tan(30°-A)+tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2Atan[(30°-A)+(60°-A)][1-tan(30°-A)tan(60°-A)]
+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2Atan(90°-2A)[1-tan(30°-A)tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2A·cot2A[1-tan(30°-A)tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=1
评述:先仔细观察式子中所出现的角,灵活应用公式进行变形,然后化简、求值.
[例4]已知tanα、tanβ是方程x2-3x-3=0的两个根,求sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)的值.
解:由题意知
∴tan(α+β)===
sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)
=cos2(α+β)[tan2(α+β)-3tan(α+β)-3]
=[tan2(α+β)-3tan(α+β)-3]
= eq \f(1,1+()2) [()2-3×-3]=-3
[例5]已知α、β为锐角,cosα=,tan(α-β)=-,求cosβ的值.
解:由α为锐角,cosα=,∴sinα=.
由α、β为锐角,又tan(α-β)=-
∴cos(α-β)=,sin(α-β)=-
∴cosβ=cos[α-(α-β)]=cosα·cos(α-β)+sinα·sin(α-β)
=×+×(-)=
Ⅲ.课堂练习
1.若方程x2+mx+m+1=0的两根为tanα、tanβ.求证sin(α+β)=cos(α+β).
解:由题意可知
由:tan(α+β)=
得:tan(α+β)==1
即:sin(α+β)=cos(α+β)
∴命题得证.
评述:要注意已知条件与所求结论中涉及三角函数的关系,选择适当的关系式进行转化.
2.若△ABC的三内角成等差数列,且A<B<C,tanAtanC=2+,求角A、B、C的大小.
分析:由A、B、C为△ABC的三内角,可知A+B+C=180°,又已知A、B、C为等差数列,即2B=A+C,所以B=60°且A+C=120°与已知条件中的tanAtanC=2+可联系求出tanA、tanC,从而确定A、C.
解:由题意知: 解之得:B=60°且A+C=120°
∴tan(A+C)=tan120°=-=
又∵tanAtanC=2+
∴tanA+tanC=tan(A+C)(1-tanAtanC)
=tan120°(1-2-)=- (-1-)=3+
∵tanA、tanC可作为一元二次方程x2-(3+)x+(2+)=0的两根
又∵0<A<B<C<π
∴tanA=1,tanC=2+ 即:A=45°,C=75°
答:A、B、C的大小分别为45°、60°、75°.
评述:要注意挖掘隐含条件,联想相关知识,构造方程等等.
3.如果sinα+sinβ=a,cosα+cosβ=b,ab≠0,则cos(α-β)等于 ( )
A. B. eq \f((a2+b2),2) C. D. -1
分析:由已知条件中的两关系式结合同角三角函数的平方关系式sin2α+cos2α=1不难求得cos(α-β),再利用平方关系求得sin(α-β).
解:由
得:a2+b2=sin2α+sin2β+2sinαsinβ+cos2α+cos2β+2cosαcosβ
=2+2cos(α-β)
∴cos(α-β)=-1
评述:遇到这种已知条件式时,往往要结合同角三角函数平方关系式.
Ⅳ.课时小结
在解决三角函数问题时,常常要将和角公式、差角公式、诱导公式、同角三角函数基本关系式等等综合使用.
Ⅴ.课后作业
课本P101 9 ,10,11,13
两角和与差的余弦、正弦、正切(二)
1.cos(-15°)等于 ( )
A. B. C. D.
2.在△ABC中,若sinAsinB<cosAcosB,则△ABC的形状为 ( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.以上均可能
3.sin-cos的值是 ( )
A.0 B.- C. D.2
4.若tan(α+β)=,tan(β-)=,则tan(α+)等于 ( )
A. B. C. D.
5.的值是 ( )
A.2 B.-2 C. D.-
6.已知cosθ=-,且θ∈(π,π),则tan(θ-)= .
7.tan70°+tan50°-tan70°tan50°的值等于 .
8.若cos(α-β)=,cos(α+β)=-,则tanα·tanβ= .
9.已知cosα-cosβ=,sinα-sinβ=-,则cos(α-β)= .
10.已知:<β<α<,且cos(α-β)=,sin(α+β)=-,计算sin2α的值.
11.已知tanα,tanβ是方程x2+(4m+1)x+2m=0的两个根,且m≠-.
求的值.
12.已知3sinβ=sin(2α+β),α≠kπ+,α+β≠kπ+,k∈Z.
求证:tan(α+β)=2tanα.
两角和与差的余弦、正弦、正切(二)答案
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6. 7.- 8. 9.
10.已知:<β<α<,且cos(α-β)=,sin(α+β)=-,计算sin2α的值.
利用sin2α=sin[(α-β)+(α+β)]可求得sin2α=-.
11.已知tanα,tanβ是方程x2+(4m+1)x+2m=0的两个根,且m≠-.
求的值.
解:由题知tanα+tanβ=-(4m+1),tanα·tanβ=2m
== eq \f(+1, +tanα)
==
12.已知3sinβ=sin(2α+β),α≠kπ+,α+β≠kπ+,k∈Z.
求证:tan(α+β)=2tanα.
sinβ=sin[(α+β)-α]
sin(2α+β)=sin[(α+β)+α] 两边展开、移项,合并同类项即可.
- 1 -2.4 向量的数量积(2)
一、课题:向量数量积(2)
二、教学目标:
要求学生掌握平面向量数量积的坐标表示,掌握向量垂直的坐标表示的充要条件。
三、教学重、难点:1.平面向量数量积的坐标表示及由其推出的重要公式;
2.向量数量积坐标表示在处理有关长度、角度、垂直问题中的应用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.两平面向量垂直的充要条件;
2.两向量共线的坐标表示;
3.轴上单位向量,轴上单位向量,则:,,.
(二)新课讲解:
1.向量数量积的坐标表示:设 ,则,
∴.
从而得向量数量积的坐标表示公式:.
2.长度、夹角、垂直的坐标表示:
①长度: ;
②两点间的距离公式:若,则;
③夹角:;
④垂直的充要条件:∵,即
(注意与向量共线的坐标表示的区别)
3.例题分析:
例1 设,求.
解:.
例2 已知,求证是直角三角形。
证明:∵,
∴∴
所以,是直角三角形。
说明:两个向量的数量积是否为零,是判断相应的两条直线是否垂直的重要方法之一。
例3 如图,以原点和为顶点作等腰直角,使,
求点和向量的坐标。
解:设,则,,
∵, ∴,
即:,
又∵, ∴, 即:,
由或,
∴,或, .
例4 在中,,,求值。
解:当时,, ∴ ∴,
当时,,,
∴ ∴,
当时,,∴ ∴.
五、课堂练习 课本练习1,2.
六、小结:两向量数量积的坐标表示:长度、夹角、垂直的坐标表示。
七、作业: 课本习题5.7 第1,4,5题。
补充:已知,,
(1)求证: (2)若与的模相等,且,求的值。
B
B
B
O
A
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- 1 -第十课时 诱导公式(二)
教学目标:
理解诱导公式的推导方法,掌握诱导公式并运用之进行三角函数式的求值、化简以及简单三角恒等式的证明,培养学生化归、转化的能力;通过诱导公式的应用,使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的一条行之有效的途径.
教学重点:
理解并掌握诱导公式.
教学难点:
诱导公式的应用——求三角函数值,化简三角函数式,证明简单的三角恒等式.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
公式一~公式四
函数名不变,正负看象限.
Ⅱ.检查预习情况
由-α与α的终边关于直线y=x对称,可得:
公式五:sin(-α)=cosα,cos(-α)=sinα
利用公式二和公式五可得:
公式六:sin(+α)=cosα,cos(+α)=-sinα
公式一~公式六统称为诱导公式
Ⅲ.例题分析
课本P22例3,例4
补充例题:
[例1]化简
解:原式=
==-
[例2]化简
解:原式=
=
==
===cos300=
[例2]已知关于x的方程4x2-2(m+1)x+m=0的两个根恰好是一个直角三角形的两个锐角的余弦,求实数m的值.
分析:依据已知条件及根与系数关系,列出关于m的方程去求解.
解:设直角三角形的两个锐角分别为α、β,则可得α+β=,
∴cosα=sinβ
∵方程4x2-2(m+1)x+m=0中
Δ=4(m+1)2-4·4m=4(m-1)2≥0
∴当m∈R,方程恒有两实根.
又∵cosα+cosβ=sinβ+cosβ=
cosα·cosβ=sinβcosβ=
∴由以上两式及sin2β+cos2β=1,得
1+2·=()2 解得m=±
当m=时,cosα+cosβ=>0,
cosα·cosβ=>0,满足题意,
当m=-时,
cosα+cosβ=<0,这与α、β是锐角矛盾,应舍去.
综上,m=
Ⅳ.课堂练习
课本P23练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
本节课同学们自己导出了公式五、公式六,完成了教材中诱导公式的学习任务,为求任意角的三角函数值“铺平了道路”.利用这些公式,可把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,为求值带来很大的方便,这种转化的思想方法,是我们经常用到的一种解题策略,要细心去体会、去把握.利用这些公式,还可以化简三角函数式,证明简单的三角恒等式,我们要多练习,在应用中达到熟练掌握的程度.
Ⅵ.课后作业
课本P24习题14、15、18.
诱导公式(二)
1.下列不等式中,正确的是 ( )
A.sinπ>sinπ B.tanπ>tan(-)
C.sin(-)>sin(-) D.cos(-π)>cos(-π)
2.tan300°+sin450°的值为 ( )
A.1+ B.1- C.-1- D.-1+
3.已知cos(π+θ)=-,θ是第一象限角,则sin(π+θ)和tanθ的值分别为( )
A. ,- B.-, C.-,- D.-,-
4.已知x∈(1,),则|cosπx|+|cos|-|cosπx+cos|的值是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
5.= .
6.若α是第三象限角,则= .
7.sin2(-x)+sin2(+x)= .
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
诱导公式(二)答案
1.B 2.B 3.B 4.A 5. 6.-sinα-cosα 7.1
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
分析:对已知条件中的式子与所求式子先利用诱导公式化简,求得sinαcosα,进而求得sinα-cosα的值.
解:∵sin(π-α)-cos(π+α) = (<α<π)
∴sinα+cosα=
将其两边平方得:1+2sinαcosα=
∴sinαcosα=-, ∵<α<π
∴sinα-cosα
==
又sin3(+α)+cos3(+α)
=sin3[π-(-α)]+cos3[π-(-α)]
=sin3(-α)-cos3(-α)=-sin3α+cos3α
=(cosα-sinα)(cos2α+sinαcosα+cos2α)
=-·(1-)=-
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
分析:依据已知条件可得α、β满足条件的情况有:
(1)α在第一象限,β在第二象限;
(2)α在第一象限,β在第三象限;
(3)α在第二象限,β在第三象限.
解:(1)当α在第一象限,β在第三象限时,
α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+ (n∈Z),则有:
α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=
(2)当α在第一象限,β在第二象限时,α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sinπ=-1
(3)当α在第二象限,β在第三象限时,α=2kπ+π(k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sin=
综上,得sin(α+β)=
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
分析:依据已知条件与所求结论,寻求它们的关系(75°+α)+(105°-α)=180°,结合三角函数诱导公式求得.
解:∵cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-
sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)]=-sin(75°+α)
∵cos(75°+α)= >0
又∵α为第三象限角,∴75°+α为第四象限角
∴sin(75°+α)=-
=- eq \r(1-()2) =-
∴cos(105°-α)+sin(α-105°)
=-+=
- 7 -第十一课时 小结与复习(一)
●教学目标
(一)知识目标
1.本身知识网络结构;
2.向量概念;
3.向量的运算律;
4.重要的定理、公式.
(二)能力目标
1.了解本章知识网络结构;
2.进一步熟悉基本概念及运算律;
3.理解重要定理、公式并能熟练应用;
4.加强数学应用意识,提高分析问题,解决问题的能力.
(三)德育目标
1.认识事物之间的相互转化;
2.培养学生的数学应用意识.
●教学重点
突出本章重、难点内容.
●教学难点
通过例题分析突出向量运算与实数运算的区别.
●教学方法
自学辅导法
在给出本章的知识网络结构后,列出复习提纲,引导学生补充相关内容,同时加强学生对基本概念、基本运算律、重要定理、公式的熟悉程度.
●教具准备
投影仪、幻灯片(三张)
第一张:本章知识网络图(记作§5.13.1 A)
第二张:向量运算法则(记作§5.13.1 B)
第三张:本节例题(记作§5.13.1 C)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]前面一段,我们一起学习了向量的知识以及解斜三角形问题,并掌握了一定的分析问题解决问题的方法.这一节,我们开始对本章进行小结与复习.
Ⅱ.讲授新课
[师]首先我们通过投影屏幕来看向量知识的网络结构(给出幻灯片§5.13.1 A)
1.本章知识网络结构
2.本章重点及难点
(1)本章的重点有向量的概念、运算及坐标表示,线段的定比分点,平移、正弦定理、余弦定理及其在解斜三角形中的应用;
(2)本章的难点是向量的概念,向量运算法则的理解和运用,已知两边和其中一边的对角解斜三角形等;
(3)对于本章内容的学习,要注意体会数形结合的数学思想方法的应用.
3.向量的概念
(1)向量的基本要素:大小和方向.
(2)向量的表示:几何表示法:,a;坐标表示法:a=xi+yj=(x,y).
(3)向量的长度:即向量的大小,记作|a|.
(4)特殊的向量:零向量a=0|a|=0.
单位向量a0为单位向量|a0|=1.
(5)相等的向量:大小相等,方向相同(x1,y1)=(x2,y2)
(6)平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量,称为平行向量.记作a∥b.由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量.
4.向量的运算
(给出幻灯片§5.13.1 B)
运算类型 几何方法 坐标方法 运算性质
向量的加法 1.平行四边形法则2.三角形法则 a+b=(x1+x2,y1+y2) a+b=b+a(a+b)+c=a+(b+c)
向量的减法 三角形法则 a-b=(x1-x2,y1-y2) a-b=a+(-b)
数乘向量 λa是一个向量,满足:1.|λa|=|λ||a|; 2.λ>0时,λa与a同向;λ<0时,λa与a反向;λ=0时,λa=0 λa=(λx,λy) λ(μa)=(λμ)a(λ+μ)a=λa+μaλ(a+b)=λa+λb a∥ba=λb
向量的数量积 a·b是一个数:1.a≠0,且b≠0时,a·b=|a||b|cos<a,b>2.a=0或b=0时,a·b=0 a·b=x1x2+y1y2 a·b=b·a (λa)·b=a·(λb) =λ(a·b)(a+b)·c=a·c+b·ca2=|a|2,|a|=|a·b|≤|a||b|
5.重要定理、公式
(1)平面向量基本定理
e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,那么,对于这个平面内任一向量,有且仅有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
(2)两个向量平行的充要条件
a∥ba=λbx1y2-x2y1=0.
(3)两个向量垂直的充要条件
a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0.
(4)线段的定比分点公式
设点P分有向线段所成的比为λ,即=λ,则
(线段的定比分点的向量公式)
(线段定比分点的坐标公式)
当λ=1时,得中点公式:
(5)平移公式
设点P(x,y)按向量a=(h,k)平移后得到点P′(x′,y′),则+a或
曲线y=f(x)按向量a=(h,k)平移后所得的曲线的函数解析式为:
y-k=f(x-h)
(6)正、余弦定理
正弦定理:.
余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,
b2=c2+a2-2cacosB,
c2=a2+b2-2abcosC.
[师]下面我们通过例题分析来进一步熟悉向量知识的应用.
(通过幻灯片§5.13.1 C给出本节例题)
[例1]设坐标平面上有三点A、B、C,i,j分别是坐标平面上x轴,y轴正方向的单位向量,若向量=i-2j,=i+mj,那么是否存在实数m,使A、B、C三点共线.
分析:可以假设满足条件的m存在,由A、B、C三点共线∥存在实数λ,使=λ,从而建立方程来探索.
解法一:假设满足条件的m存在,由A、B、C三点共线,即∥,
∴存在实数λ,使=λ,i-2j=λ(i+mj),
∴m=-2.
∴当m=-2时,A、B、C三点共线.
解法二:假设满足条件的m存在,根据题意可知:i=(1,0),j=(0,1)
∴=(1,0)-2(0,1)=(1,-2),
=(1,0)+m(0,1)=(1,m),
由A、B、C三点共线,即∥,
故1·m-1·(-2)=0,解得m=-2.
∴当m=-2时,A、B、C三点共线.
评述:(1)共线向量的充要条件有两种不同的表示形式,但其本质是一样的,在运用中各有特点,解题时可灵活选择;
(2)本题是存在探索性问题,这类问题一般有两种思考方法,即假设存在法——当存在时;假设否定法——当不存在时.
Ⅲ.课堂练习
1.判断题
(1)+=0()
(2)0=0(×)
(3)-=(×)
2.选择题
已知a,b为两个单位向量,下列四个命题中正确的是( )
A.a与b相等
B.如果a与b平行,那么a与b相等
C. a·b=1
D.a2=b2
答案:D
3.已知A、B、C是直线l上的顺次三点,指出向量、、、中,哪些是方向相同的向量.
答案:与方向相同,与方向相同.
4.已知为与的和向量,且=a,=b,分别用a、b表示,.
解:=(a-b),=(a+b).
5.已知ABCDEF为正六边形,且=a,=b,用a,b表示向量、、、、、、、.
解:=-a,=a+b,
=(a+b),=-(a+b),
=(a-b),CD=(b-a),
=a+b,=b-a.
6.已知点A(-3,-4)、B(5,-12)
(1)求的坐标及||;
(2)若,求及的坐标;
(3)求·.
解:(1)=(8,-8),||=8
(2)=(2,-16),=(-8,8)
(3)·=33.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,要求大家在了解向量知识网络结构基础上,进一步熟悉基本概念及运算律,并能熟练重要定理、公式的应用,并加强数学应用意识,提高分析问题、解决问题的能力.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P149复习参考题五 7,11,13,15,17,19.
(二)1.预习内容
(1)三角形的有关性质;
(2)向量数量积的性质及坐标表示.
2.预习提纲
(1)向量加、减法基本原则的适用前提;
(2)向量数量积坐标表示的形式特点.
●板书设计
§5.13.1 小结与复习(一)
1.向量知识网络结构
2.本章重难点归纳
(1)重点
(2)难点
3.向量基本概念
4.本章运算律、性质
5.重要公式、定理
●备课资料
1.三点共线的证明
对于三点共线的证明,可以利用向量共线的充要条件证明,也可利用定比分点知识证明.因为,定比分点问题中所涉及的三个点必然共线,而三个点共线时,必然构成定比分点.
[例1]已知A(-1,-1)、B(1,3)、C(2,5),求证A、B、C三点共线.
证明:设点B′(1,y)是的一个分点,且=λ,则1=
解得λ=2.
∴y==3.
即点B′与点B重合.
∵点B′在上,
∴点B在上,
∴A、B、C三点共线.
2.利用正、余弦定理判断三角形形状
[例2]根据下列条件,判断△ABC的形状
(1)acosA=bcosB
(2)sin2Α+sin2B=sin2C,且c=2acosB.
解:(1)∵acosA=bcosB
∴
∴,
即sinAcosA=sinBcosB
∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A=π-2B
∴A=B或A+B=
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
(2)∵sin2A+sin2B=sin2C
∴,
∴a2+b2=c2
故△ABC是直角三角形,且C=90°,
∴cosB=,代入c=2acosB
得cosB=
∴B=45°,A=45°
综上,△ABC是等腰直角三角形.
评注:(1)条件中有边有角,一般须化边为角或化角为边,题(1)也可以化角为边.
(2)题(1)结论中用“或”,题(2)中用“且”结论也就不同,切不可混淆.
[例3]在△ABC中,若a2=b(b+c),则A与B有何关系
解:由正弦定理得sin2A=sinB(sinB+sinC)
∴sin2A-sin2B=sinB·sinC,
(sinA+sinB)(sinA-sinB)=sinBsinC,
sin(A+B)sin(A-B)=sinB·sinC
∵sin(A+B)=sinC,
∴sin(A-B)=sinB,
∴A-B=B,A=2B,或A-B=π-B(舍去)
故A与B的关系是A=2B.
3.利用正、余弦定理证明三角恒等式
[例4]在△ABC中,求证.
证明:由余弦定理,知
a2+b2-c2=2abcosC,
a2-b2+c2=2cacosB,
∴.
评注:对于含有a2、b2、c2的形式,常用余弦定理化边为角.
[例5]在△ABC中,已知2sin2A=3sin2B+3sin2C ①
cos2A+3cosA+3cos(B-C)=1 ②
求:a∶b∶c.
解:由①得2a2=3b2+3c2 ③
∵cosA=-cos(B+C)
由②得3cos(B-C)-3cos(B+C)
=1-cos2A=2sin2A=3sin2B+3sin2C.
∴cos(B-C)-cos(B+C)=sin2B+sin2C,
2sinBsinC=sin2B+sin2C
即(sinB-sinC)2=0,
∴sinB=sinC,
∴2RsinB=2RsinC,
∴b=c代入③得
a=b.
∴a∶b∶c=b∶b∶b=∶1∶1.
4.向量知识在近几年高考中的体现
[例6](2001年全国高考)若向量a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c等于
A.-a+b B. a-b
C.a-b D.-a+b
分析:本题主要考查平面向量的加、减运算,数与向量的乘法运算,以及简单计算的技能.
解法一:设实数x、y满足c=xa+yb
则有(x+y,x-y)=(-1,2),
所以.
解得x=,y=-.
故选B.
解法二:逐项检验如下:
∵-a+b=(1,-2)≠c,
故排除A.
又∵a-b=(-1,2)=c
故选B.
解法三:(图解法)
依题设可作向量图,如右图:
令c=xa+yb,根据向量加法的平行四边形法则,观察图形,可知系数x>0,y<0,且应有|y|>|x|,从而可以排除A、C、D.
故选B.
[例7](2000年上海高考)向量=(-1,2),向量=(3,m),若⊥,则m= .
解:=-=(4,m-2),
由两非零向量垂直的充要条件可得-1×4+2(m-2)=0,
解得m=4. 第一课时 向量的概念及表示
教学目标:
理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量相等的向量.
教学重点:
向量概念、相等向量概念、向量几何表示.
教学难点:
向量概念的理解.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.
还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.
向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.
而这一节课,我们将学习向量的有关概念.
Ⅱ.讲授新课
这一节,大家通过自学来熟悉相关内容,然后我们通过概念辨析例题来检验大家自学的效果.
1.向量的概念:
(我们把既有大小又有方向的量叫向量)
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:.
3.零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0;
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.
4.平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;
(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
5.相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;
(2)零向量与零向量相等;
(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
6.共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;
(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
[例1]判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
①向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是=;
⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
分析:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量、在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.
④、⑤正确.
⑥不正确.如图,与共线,虽起点不同,但其终点却相同.
评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.
[例2]下列命题正确的是 ( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
分析:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确,由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确.向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确.对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.
评述:对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从反面进行考虑,要启发学生注意这两方面的结合.
几点说明:
1.向量有三个要素:起点、方向、长度.
2.向量不能比较大小,但向量的长度(或模)可以比较大小
3.实数与向量不能相加减,但实数与向量可以相乘.
4.向量a与实数a.
5.零向量0与实数0
6.注意下列写法是错误的:
①a-a=0; ②++=0;
③a+0=a; ④|a|-|a|=0.
7.平行向量与相等向量
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也即共线向量,并且规定0与任一向量平行.长度相等且方向相同的向量叫相等向量,规定零向量与零向量相等.
平行向量不一定相等,但相等向量一定是平行向量,即向量平行是向量相等的必要条件.
为巩固大家对向量有关概念的理解,我们进行下面的课堂训练.
Ⅲ.课堂练习
课本P59练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家能理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P59习题 1,2,3,4
- 3 -第十八课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
教学目标:
会用“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,会用图象变换的方法画y=Asin(ωx+)的图象,会求一些函数的振幅、周期、最值等;数形结合思想的渗透,化归思想的渗透,提高数学素质.
教学重点:
1.“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象;
2.图象变换过程的理解;
3.一些相关概念.
教学难点:
多种变换的顺序
教学过程:
Ⅰ.课题导入
y=Asin(ωx+)(其中A>0,ω>0,≠0)的图象又该如何得到
[例]画出函数y=3sin(2x+),x∈R的简图.
解:(五点法)
由T=,得T=π
令X=2x+
列表:
x -
2x+ 0 π 2π
3sin(2x+) 0 3 0 -3 0
描点画图:
这种曲线也可由图象变换得到:
一般地,函数y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向左(当>0时)或向右(当<0时)平行移动||个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变).
注意一些物理量的概念:
A 称为振幅
T= 称为周期
f= 称为频率
ωx+ 称为相位
x=0时的相位 称为初相
Ⅲ.课堂练习
课本P42 1~6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要熟练掌握“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,理解图象变换法作图象的过程,体会它们之间的关系.进一步掌握三角函数的基本性质,解决一些实际问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 8
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
1.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移 个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象,则有y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+)+1 B.y=sin(2x-)+1
C.y=sin(2x-)+1 D.y=sin(x+)+1
2.函数y=3sin(2x+)的图象,可由y=sinx的图象经过下述哪种变换而得到( )
A.向右平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
B.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
C.向右平移个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的倍
D.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标缩小到原来的倍
3.已知如图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么 ( )
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
4.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时函数取得最大值2,当x=时函数取得最小值-2,则该函数的解析式为 ( )
A.y=2sin(3x-) B.y=2sin(3x+)
C.y=2sin(+) D.y=2sin(-)
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)答案
1.B 2.B 3.C 4.B
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
解:由已知可得函数的周期T=4×(6-2)=16
∴ω== 又A=
∴y=sin(x+)
把(2,)代入上式得:=sin(×2+)·
∴sin( +)=1,而0<<2π ∴=
∴所求解析式为:y=sin(x+)
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
分析:由y=Asin(ωx+)的图象易知A的值,在同一周期内,最高点与最低点横坐标之间的距离即 ,由此可求ω的值,再将最高(或低)点坐标代入可求.
解:由题意A=2,=-
∴T=π=,∴ω=2 ∴y=2sin(2x+)又x=时y=2
∴2=2sin(2×+) ∴+= (<)
∴=
∴函数解析式为:y=2sin(2x+)
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
解:∵0≤x≤.∴≤2x+≤
当2x+=时,cos(2x+)取得最大值;
当2x+=π时,cos(2x+)取得最小值-1.
∴f(x)在[0,]上的最大值为1,最小值为-.
- 5 -3.1.3 两角和与差的正切(1)
一、课题:两角和与差的正切(1)
二、教学目标:1.掌握两角和与差的正切公式的推导;
2.掌握公式的正、逆向及变形运用。
三、教学重点、难点:公式的推导及运用。
四、教学过程:
(一)复习:公式。
(二)新课讲解:
1.两角和的正切
即: ()
2.两角差的正切
即: ()
说明:①公式的适用范围是使公式两边有意义的角的取值范围;
②公式的变形:
.
3.例题分析:
例1:求值:(1);(2).
解:(1);
(2).
例2:求值。
解:=.
例3:求值。
解:原式
.
例4:已知一元二次方程的两个根为,
求的值。
解:由和一元二次方程根与系数的关系,得
, 又,
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.掌握公式及它的变形公式;
2.对公式要灵活进行正用(例1)、逆用(例2)及变形使用(例3).
七、作业:
补充:1.已知,且是方程的两个根,求.
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- 1 -邳州市第一中学周六数学试卷(12月12日用)
1、 选择题(本大题共6小题,每小题5 分,共30分)
1、设集合集合,则集合 ( C )
A. B. C. D.
2、设集合若则的范围是( A )
A. B. C. D.
3、下列函数中哪个与函数相等 ( D )
A. B. C. D.
4、已知函数,则的值为 ( D )
A.1 B.2 C.4 D.5
5、定义在上的偶函数在区间上是 ( B )
A增函数 B. 减函数 C.先增后减函数 D.先减后增函数
6、点从点出发,按逆时针方向沿周长为的图形运动一周,、两点连线的长与点走过的路程的函数关系如图,那么点所走的图形是 ( C )
二、填空题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,把答案填在题中横线上)
7、设,则—1____A,—7_____A;
8、已知,则集合A的个数是___6___;
9、设集合,集合,若,则非零实数
m的取值集合为 ;
10、函数的定义域为__________;
11、函数的值域 ;
12、已知,则=________;
13、若一个函数的解析式为,它的值域是,它的定义域中共有个数,则
这样的函数共有___4_个;
14、已知,若,则____;
15、一个等腰三角形周长为20,底边长y关于腰长x的函数解析式为 ;
16、下列几个命题:
①函数是偶函数,但不是奇函数。
②函数的定义域为,则函数的定义域是。
③函数的值域是,则函数的值域为。
④ 设函数定义域为R且满足则它的图象关于轴对称。
⑤一条曲线和直线的公共点个数是,则的值不可能是1。
其中正确的有___________________。⑤
2、 解答题
17、(本题满分12分)
已知,求的值。
解:B={2}∴方程x2+ax+b=0有两个相等实根为2
∴a=-4,b=4
∴a+b=0
18、(本题满分12分;第1小题6分,第2小题6分,)设集合P={x| x2-x-6<0},
集合Q={x| x-a≥0}。(1)设PQ,求实数a的取值范围。(2)若P∩Q={x| 0≤x<3},
求实数a的值。
解:由P,Q化简可得:P=(-2,3),Q=[a,+∞)
(1)∵PQ,∴a≤-2
(2)P∩Q=
19. (本题满分12分, 第1小题6分,第2小题6分)
已知f(x)是一个定义在R上的函数,求证:
(1)g(x)= f(x)+ f(-x)是偶函数;(2)h(x)= f(x)-f(-x)是奇函数.
20、(本题满分14分,第1小题6分,第2小题4分,第3小题4分)
已知偶函数y=f(x)定义域是[-3,3],当x≤0时,f(x)=-x2-2x.
(1)写出函数y=f(x)的解析式; (2)求函数y=f(x)的值域;
(3)写出函数y=f(x)的单调递增区间。
(1) (2) y∈[-3,1] (3) 递增区间[-3,-1],[0,1]
21、(本题满分14分,第1小题8分,第2小题6分)某车站有快慢两种车,始发站距终点站为,慢车到终点需,快车比慢车晚发车且行驶以后到达终点站,设慢车行驶时间为,快、慢车行驶的路程分别为
(1)分别写出的函数关系式并写出定义域;在同一坐标系中作出的图象。
(2)两车中途何时相遇,此时距离始发站多远?
解:慢车的速度为快车速度为
(1)
图象略。
(2)显然时两车不可能相遇,当时,
答:两车当时相遇,此时距起点约
22、(本题满分16分,第1小题2分,第2小题2分,第3小题6分,第3小题6分)
探究函数,x∈(0,+∞)的最小值,并确定相应的x的值,列表如下:
x … 0.5 1 1.5 1.7 1.9 2 2.1 2.2 2.3 3 4 5 7 …
y … 8.5 5 4.17 4.05 4.005 4 4.005 4.102 4.24 4.3 5 5.8 7.57 …
请观察表中y值随x值变化的特点,完成下列问题:
(1)若函数,(x>0)在区间(0,2)上递减,则在 上递增;
(2)当x= 时,,(x>0)的最小值为 ;
(3)试用定义证明,(x>0)在区间(0,2)上递减;
(4)函数,(x<0)有最值吗?是最大值还是最小值?此时x为何值?
解:(1) (2,+∞) (左端点可以闭) (2)x=2时,y min=4 ……4/
(3) 设0f(x1)- f(x2)=
=
∵0∴(#)式>0即f(x1)- f(x2)>0 ∴f(x1)> f(x2)
∴f(x)在区间(0,2)上递减。
(4) 有最大值-4,此时x= -2。
密 封 线 内 不 要 答 题
班级:高一__________班 学号:_______________ 姓名:_____________________
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- 1 -第七课时 同角三角函数的基本关系式
教学目标:
理解并掌握同角三角函数的基本关系,并能应用之解决一类三角函数的求值问题,通过同角三角函数关系的应用,使学生面对问题养成分析的习惯、学会分析的方法.
教学重点:
同角三角函数的基本关系.
教学难点:
已知某角的一个三角函数值,求它其余的各三角函数值时,符号的确定.
教学过程:
Ⅰ.自学指导
今天我们来学习同角三角函数的基本关系式,课下同学们已经对这部分内容进行了预习,这些关系式的具体内容是_________.
sin2α+cos2α=1,=tanα
请同学们再仔细看一下课本,看这些关系式是怎样得到的 它们的成立有条件吗 若有,是什么
这些关系式都是由任意角的三角函数定义得到的,它们的成立有条件:一是必须为同角,二是关系式对式子两边都有意义的角=tanα成立.
通过分析,我们必须明确注意:
(1)关系式是对于同角而言的.
(2)关系式是对于式子两边都有意义的角而言的.?
(3)sin2α读作“sinα”的平方,它与α2的正弦是不同的.
这两个关系式是两个三角恒等式,只要α的值使式子的两边都有意义,无论α取什么值,三个式子分别都是恒成立的,即式子的左右两边是恒等的.以后说到三角恒等式时,除特殊注明的情况外,也都假定是在使两边都有意义的情况下的恒等式.
这些关系式有哪些方面的应用呢
①求值②化简③证明(学生边答,教师边板书).
所谓求值,就是已知某角的一个三角函数值,可以利用这些关系式,求出这个角其余的各三角函数值,但应该注意,利用平方关系求值时,由于要开平方,就面临一个正负号的选择问题,究竟选正号还是选负号,要由角所在的象限决定.
注意:
(1)应用平方关系求角的三角函数值时,一定要先确定角所在的象限.
(2)正确选用公式以及公式的变用或活用.
课本上的例1、例2、例3都是已知角α的一个三角函数值,求它的其余三角函数值问题,例1和例2有什么不同呢
例1还告诉了角所在的象限,例2没有告诉.
例2没有告诉角所在的象限,求解的过程就比较复杂啦,因为已知一个角的某一三角函数值,这个角一般位于两个象限,故要分两种情况讨论求值.
现在我们来看一下例3,例3说明若角的某一三角函数值不是一个具体值(或者说是一个字母)时,又要分这个字母表示的数是正、是负、是零三种情况进行讨论,这又增加了问题的复杂程度.
归纳三个例题之情况,求值的问题有三种类型:
①已知某角的某一三角函数值,且知角的象限;
②已知某角的某一三角函数值,不知角的象限;
③已知某角的某一三角函数值为字母,不知角的象限.
对于第二、第三种类型一定要注意分情况讨论,否则,将导致解答的不完整.
下面我们来练习几个题
Ⅱ.课堂练习
课本P18练习1、2、3、4、5、6.
Ⅲ.课时小结
本节课我们学习了同角三角函数的基本关系,明确了关系式成立的条件以及关系式的作用,并对在求值方面的应用进行了练习与分析,特别要注意利用平方关系求值时正负号的选择问题,解决的关键是确定角所在的象限.求值问题有三种类型,对不清楚角所在象限的,一定要分一切可能情况,不遗漏地进行讨论.这些关系式贯穿于三角学习的始终,希望同学们很好掌握.
Ⅳ.课后作业
课本P23习题 7、8、9.
同角三角函数的基本关系式
1.若()sinθ<1,则θ的取值范围是 ( )
A.{θ|+2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z} B.{θ|π+2kπ<θ<2π+2kπ,k∈Z}
C.{θ|2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z} D.{θ|+2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z}
2.若sinθ=,且θ为第二象限角,则tanθ的值等于( )
A.- B.± C.± D.
3.已知α为锐角,且2tanα+3sinβ=7,tanα-6sinβ=1,则sinα的值为 ( )
A. B. C. D.
4.设=-1,则的值是 ( )
A.4 B.6 C.5 D.
5.已知sinθ-cosθ=,则sin3θ-cos3θ= .
6.已知tanα=2,则2sin2α-3sinαcosα-2cos2α= .
7.化简 eq \r() + eq \r() (α为第四象限角)= .
8.已知cosθ=t,求sinθ,tanθ的值.
9.已知tanα=2,求下列各式的值.
(1) (2)
(3) sin2α+cos2α
同角三角函数的基本关系式答案
1.C 2.A 3.A 4.C 5. 6.0 7.-
8.已知cosθ=t,求sinθ,tanθ的值.
分析:依据cosθ=t,对t进行分类讨论,利用同角三角函数关系式化简求值.
解:(1)当0<t<1时,θ为第一或第四象限角,
θ为第一象限角时,sinθ==,tanθ== eq \f(,t)
θ为第四象限时,sinθ=-,tanθ=- eq \f(,t)
(2)当-1<t<0时,θ在第二或第三象限,
θ为第二象限时,sinθ=,tanθ= eq \f(,t)
θ为第三象限时,sinθ=-,tanθ=- eq \f(,t)
(3)当t=1时,θ=2kπ(k∈Z),sinθ=0,tanθ=0,
(4)当t=0时,θ=2kπ±(k∈Z)
θ=2kπ+ (k∈Z)时,sinθ=1,tanθ不存在
θ=2kπ- (k∈Z)时,sinθ=-1,tanθ不存在.
(5)当t=-1时,θ=2kπ+π(k∈Z)
sinθ=0,tanθ=0
9.已知tanα=2,求下列各式的值.
(1) (2)
(3) sin2α+cos2α
分析:依据已知条件tanα=2,求出sinα与cosα,或将所求式子用tanα表示出来.
解:(1)∵cosα≠0
∴ 原式= eq \f(,) ==
(2)∵cos2α≠0
∴==
(3) sin2α+cos2α
= eq \f(sin2α+cos2α, sin2α+cos2α) = eq \f(tan2α+,tan2α+1) =.
- 5 -3.1.1 两角和与差的余弦
一、课题:两角和与差的余弦
二、教学目标:1.掌握两点间的距离公式及其推导;
2.掌握两角和的余弦公式的推导;
3.能初步运用公式来解决一些有关的简单的问题。
三、教学重点:两点间的距离公式及两角和的余弦公式的推导。
四、教学难点:两角和的余弦公式的推导。
五、教学过程:
(一)复习:
1.数轴两点间的距离公式:.
2.点是终边与单位圆的交点,则.
(二)新课讲解:
1.两点间的距离公式及其推导
设是坐标平面内的任意两点,从点分别作轴的垂线,与轴交于点;再从点分别作轴的垂线
,与轴交于点.直线与相交于点,那么
, .
由勾股定理,可得
∴.
2.两角和的余弦公式的推导
在直角坐标系内作单位圆,并作角与,使角的始边为,交⊙于点,终边交⊙于点;角的始边为,终边交⊙于点;角的始边为,终边交⊙于点,则点的坐标分别是,,
,,
,∴
得:
∴.()
3.两角差的余弦公式
在公式中用代替,就得到 ()
说明:公式对于任意的都成立。
4.例题分析:
例:求值(1); (2); (3).
解:(1)
= ;
(2)
;
(3).
六、课堂练习:2(3)(4).
七、小结:掌握 公式的推导,能熟练运用公式,注意公式的逆用。
八、作业:习题4.6 第三题(3)(4)(6)(8)
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- 1 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十五课时 正切函数的图象和性质
教学目标:
会用单位圆中的正切线画出正切函数的图象,理解正切函数的性质,掌握性质的简单应用,会解决一些实际问题;用数形结合的思想理解和处理有关问题,发现数学规律,提高数学素质,培养实践第一观点.
教学重点:
正切函数的图象和性质
教学难点:
正切函数的性质的简单应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
常见的三角函数还有正切函数,前面我们研究了正、余弦函数的图象和性质,今天我们来探讨一下正切函数的图象,以及它具有哪些性质
Ⅱ.讲授新课
为了精确,我们还是利用单位圆中的正切线来画一下正切曲线.
现在利用正切线画出函数
y=tanx,x∈(-,)的图象
引导学生完成.
引导学生观察得出正切曲线的特征:
.
现在我们根据正切曲线来看一下正切函数有哪些主要性质.
(1)定义域:
(2)值域:
(3)周期性:
(4)奇偶性:
(5)单调性:.
注意:①正切函数在整个定义域上不具有单调性,因为它的定义域不连续,所以不能说它在整个定义域内是增函数.②正切函数在每个单调区间内都是增函数
下面,来看性质的简单应用.
[例1]求函数y=tan2x的定义域.
[例2]观察正切曲线写出满足下列条件的x的值的范围:tanx>0
解:
[例3]不通过求值,比较tan135°与tan138°的大小.
解:
[例4]求函数y=tan(x+)的定义域,并讨论它的单调性.
解:
[例5]函数y=tan2x是否具有周期性,若具有,则最小正周期是什么
解:
Ⅲ.课堂练习
课本P35 1~4
Ⅳ.课时小结
Ⅴ.课后作业
课本P46习题 5
- 2 -三角函数的图象和性质单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.函数y=tanx是
A.周期为π的偶函数 B.周期为π的奇函数
C.周期为π的偶函数 D.周期为π的奇函数
2.已知f(x)=sin(x+),g(x)=cos(x-),则f(x)的图象
A.与g(x)的图象相同 B.与g(x)的图象关于y轴对称
C.向左平移个单位,得到g(x)的图象
D.向右平移个单位,得到g(x)的图象
3.若x∈(0,2π),函数y=+的定义域是
A.( ,π] B.( ,π) C.(0,π) D.( ,2π)
4.函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程为
A.x= B.x=- C.x= D.x=
5.函数y=logcos1cosx的值域是
A.[-1,1] B.(-∞,+∞) C. D.[0,+∞)
6.如果|x|≤,那么函数f(x)=cos2x+sinx的最小值是
A. B. C.- D.-1
7.函数f(x)=sin,g(x)=cos,则
A.f(x)与g(x)皆为奇函数 B.f(x)与g(x)皆为偶函数
C.f(x)是奇函数,g(x)是偶函数 D.f(x)是偶函数,g(x)是奇函数
8.下列函数中,图象关于原点对称的是
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只要将y=sin2x的图象
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
10.下图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
11.在[0,2π]上满足sinx≥的x的取值范围是
A.[0,] B.[,] C.[,] D.[,π]
12.函数y=5+sin22x的最小正周期为
A.2π B.π C. D.
二、填空题(4×6=24分)
13.若函数y=Acos(ωx-3)的周期为2,则ω= ;若最大值是5,则A= .
14.由y=sinωx变为y=Asin(ωx+),若“先平移,后伸缩”,则应平移 个单位;若“先伸缩,后平移”,则应平移 个单位即得y=sin(ωx+);再把纵坐标扩大到原来的A倍,就是y=Asin(ωx+)(其中A>0).
15.不等式sinx>cosx的解集为 .
16.函数y=sin(-2x+)的递增区间是 .
17.已知f(x)=ax+bsin3x+1(a,b为常数),且f (5)=7,则f (-5)= .
18.使函数y=2tanx与y=cosx同时为单调递增的区间是 .
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题
19.求y=的定义域.
20.已知:=3,
求: eq \f(2cos2(+α)+3sin(π+α)cos(π+α),cos(2π+α)+sin(-α)cos(――α)) 的值.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
22.若,试求y=f(x)的解析式.
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
三角函数的图象和性质单元复习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B D A B D B D B D C B C
二、填空题
13 π 5 14 || || 15 x∈(2kπ+,2kπ+)(k∈Z)
16 kπ+≤x≤kπ+(k∈Z) 17 -5 18 (kπ-,kπ)k∈Z
三、解答题
19.求y=的定义域.
解:由题意得(kZ)
2kπ-<x<2kπ或2k20.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
解:由已知得:
f(x)=2sin(x-)+3
22.若,试求y=f(x)的解析式.
解:由x=sinθ+cosθx2=1+2sinθcosθsinθcosθ=
∴y=f(x)=sinθcosθ=
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
解:已知得sinA=1,又0<A<π
∴A=,∴B+C=
则sinB=sin(-C)=cosC
∴
∴1+2sinC·cosC=
∴2sinCcosC= ∴k=4sinCcosC=
PAGE第十一课时 三角函数的周期性
教学目标:
掌握函数的周期性,会求简单函数的最小正周期,掌握正弦函数、余弦函数的周期及求法;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的周期
教学难点:
函数的周期性
教学过程:
由单位圆中的三角函数线可知,正、余弦函数值的变化呈现出周期现象,每当角增加(或减少)2π,所得角的终边与原来角的终边相同,故两角的正、余弦函数值也分别相同.即有:
sin(2π+x)=sinx,cos(2π+x)=cosx,
正弦函数和余弦函数所具有的这种性质称为周期性.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由此可知,2π,4π,…,-2π,-4π,…2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
以后如果不加特别说明,函数的周期一般都是指最小正周期
正切函数是周期函数,且周期T=π
课本P26例1、例2
一般地,函数y=Asin(ωx+)及y=Acos(ωx+)(其中A、ω、为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=,函数y=Atan (ωx+)的周期T=
周期函数应注意以下几点:
1.式子f(x+T)=f(x)对定义域中的每一个值都成立.即定义域内任何x,式子都成立.而不能是“一个x”或“某些个x”,另一方面,判断一个函数不是周期函数,只需举一个反例就行了.
例如:由于sin(+)=sin,即sin(x+)=sinx.该式中x取时等式成立,能否断定是sinx的周期呢 不能,因对于其他一些x值该式不一定成立.如x=时,sin(x+)≠sinx.
[例]函数y=cosx(x≠0)是周期函数吗
解:不是,举反例,当T=2π时,令x=-2π,则有cos(x+2π)=cos(-2π+2π)=cos0=1,但x=0,不属于题设的定义域,则x不能取-2π,故y=cosx(x≠0)不是周期函数.
2.式子f(x+T)=f(T)是对“x”而言.
例如,由cos( +2kπ)=cos (k∈Z),是否可以说cos的周期为2kπ呢 不能!因为cos( +2kπ)=cos,即cos=cos (k∈Z),所以cos的周期是6kπ,而不是2kπ(k∈Z).
3.一个函数是周期函数,但它不一定有最小正周期.例如,f(x)=a(常数),显然任何一个正数T都是f(x)的周期,由于正数中不存在最小的数,所以周期函数f(x)=a无最小正周期.
4.设T是f(x)(x∈R)的周期,那么kT(k∈Z,且k≠0)也一定是f(x)的周期,定义规定了T为一个实常数,而不是一个变数;同时也规定了T的取值范围,只要求不为零,不要误认为T一定是π的倍数.
有许多周期函数的周期中是不含“π”的,如下面几例:
[例1]函数y=sinπx的周期是T==2.
[例2]函数y=tan2πx的周期是T==.
[例3]若对于函数y=f(x)定义域内的任何x的值,都有f(x+1)=f(x)成立,则由周期函数的定义可知,函数y=f(x)是周期函数,且T=1是其周期.
[例4]设f(x)定义在R上,并且对任意的x,有f(x+2)=f(x+3)-f(x+4).
求证:f(x)是周期函数,并找出它的一个周期.
证明:∵f(x+2)=f(x+3)-f(x+4) ①
∴f(x+3)=f(x+4)-f(x+5) ②
①+②得:f(x+2)=-f(x+5) ③
由③得:f(x+5)=-f(x+8) ④
∴f(x+2)=f(x+8)
即f(x)=f(x+6)
∴f(x)为周期函数,一个周期为6.
5.周期函数必须是函数,但一定要克服思维定势,认为周期性是三角函数所独有的,实质上我们学过的非周期函数f(x)(如y=log2x,y=|x|,y=2x,y=x2等等)将其定义域内限制在一个半开半闭区间上,经左右平移,可以延拓变为周期函数,例如将非周期函数y=x2(x∈R)在其定义域R内限制在(-1,1],然后将y=x2(-1<x≤1)的图象左、右平移,可以延拓为最小正周期为2的周期函数f(x)=(x-2k)2(2k-1<x≤2k+1),k∈Z,如图:
[例]已知f(x)=|x|,x∈(-1,1],求定义在R上的一个周期为2的函数g(x),使x∈(-1,1]时,g(x)=f(x).
解:由g(x)的周期性可画出g(x)的图象.如图:
对于任意的x∈R,x一定在周期为2的区间(2n-1,2n+1]内,则x-2n∈(-1,1].
∴g(x)=g(x-2n)=f(x-2n)=|x-2n|,
即g(x)=
评述:(1)要判定f(x)是周期函数,自变量x必须取遍定义域内的每一个值.
(2)周期函数是高考中的热点,只有深层次的理解周期函数的意义,才能臻化入境,运用自如.
课堂练习:
课本P27 练习1~4
课时小结:
要初步掌握三角函数的周期性.
课后作业:
课本P45 习题 1
- 2 -1.2.1 任意角的三角函数(2)
一、课题:任意角的三角函数(2)
二、教学目标:1.复习三角函数的定义、定义域与值域、符号、及诱导公式;
2.利用三角函数线表示正弦、余弦、正切的三角函数值;
3.利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围。
三、教学重点:正弦、余弦、正切线的概念及利用。
四、教学过程:
(一)复习:(提问)
1.三角函数的定义及定义域、值域:
练习1:已知角的终边上一点,且,求的值。
解:由题设知,,所以,得,
从而,解得或.
当时,, ;
当时,,;
当时,,.
2.三角函数的符号:
练习2:已知且,
(1)求角的集合;(2)求角终边所在的象限;(3)试判断的符号。
3.诱导公式:
练习3:求下列三角函数的值:
(1), (2), (3).
(二)新课讲解:
当角的终边上一点的坐标满足时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.单位圆:圆心在圆点,半径等于单位长的圆叫做单位圆。
2.有向线段:
坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
3.三角函数线的定义:
设任意角的顶点在原点,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点P,
过作轴的垂线,垂足为;过点作单位圆的切线,它与角的终边或其反
向延长线交与点.
由四个图看出:
当角的终边不在坐标轴上时,有向线段,于是有
, ,
.
我们就分别称有向线段为正弦线、余弦线、正切线。
说明:
①三条有向线段的位置:正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;余弦
线在轴上;正切线在过单位圆与轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外。
②三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂足;正切线由切点指向与的终边的交点。
③三条有向线段的正负:三条有向线段凡与轴或轴同向的为正值,与轴或轴反向的为负值。
④三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4.例题分析:
例1 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线。
(1); (2); (3); (4).
解:图略。
例2 利用单位圆写出符合下列条件的角的范围。
(1); (2);
(3)且;
(4); (5)且.
答案:(1);(2);
(3);(4);
(5).
五、小结:1.三角函数线的定义;2.会画任意角的三角函数线
3.利用单位圆比较三角函数值的大小,求角的范围。
六、作业: 1.利用余弦线比较的大小;
2.若,则比较、、的大小;
3.分别根据下列条件,写出角的取值范围:
(1) ; (2) ; (3)
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅳ)
(Ⅲ)
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- 2 -第四章检测题
一、选择题(本大题共14小题,第1~10题每小题4分,第11~14题每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.与-463°终边相同的角可以表示为(k∈Z)( )
A.k·360°+463° B.k·360°+103°
C.k·360°+257° D.k·360°-257°
答案:C
2.已知是第三象限的角,且cos<0,那么为( )
A.第一象限的角 B.第二象限的角
C.第三象限的角 D.第四象限的角
答案:B
3.若sinx+cosx=1,那么sinnx+cosnx的值是( )
A.1 B.0
C.-1 D.不能确定
答案:A
4.在函数y=|tanx|,y=|sin(x+)|,y=|sin2x|,y=sin(2x-)四个函数中,既是以为周期的偶函数,又是区间(0,)上的增函数个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
5.下列四个命题正确的是( )
A.sin2<sin3<sin4 B.sin4<sin2<sin3
C.sin3<sin4<sin2 D.sin4<sin3<sin2
答案:D
6.logsin+log的值为( )
A.1 B.4
C.-4 D.-1
答案:C
7.满足等式sin4xcos5x=-cos4xsin5x的x的一个值是( )
A.10° B.20°
C.50° D.70°
答案:B
8.若b>a>0,满足tan=,且sin=的角的集合是( )
A.{|0<<=
B.{|+2k≤≤+2k,k∈Z}
C.{|2k≤≤+2k,k∈Z}
D.{|+2k<<+2k,k∈Z}
答案:D
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只需将函数y=sin2x的图象( )
A.向右平行移动个单位
B.向右平行移动个单位
C.向左平行移动个单位
D.向左平行移动个单位
答案:A
10.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时,取最大值y=2,当x=时,取得最小值y=-2,那么函数的解析式为( )
A.y=sin(x+) B.y=2sin(2x+)
C.y=2sin(-) D.y=2sin(2x+)
答案:B
11.若sin=m,为第二象限角,则tan2的值为( )
A.- B.
C.± D.以上全不对
答案:A
12.设f(x)=asin(x+)+bcos(x+)+4,其中a、b、、均为非零实数,若f(1988)=3,则f(2002)的值为( )
A.1 B.5
C.3 D.不确定
答案:C
13.函数f(x)=|sinx|+|cosx|的取值范围是( )
A.[0,] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,]
答案:D
14.若是三角形的一个内角,且函数y=cos·x2-4sin·x+6对于任意实数x均取正值,那么cos所在区间是( )
A.(,1) B.(0,)
C.(-2,) D.(-1,)
答案:A
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.)
15.若、为锐角,且cos(+)=,cos(2+)=,则cos等于__________.
答案:
16.函数y=sin+cos,x∈(-2,2)为增函数的区间是__________.
答案:[-,]
17.设f(x)是以5为周期的函数,且当x∈[-,]时,f(x)=x,则f(6.5)=__________.
答案:1.5
18.已知函数f(x)=sin(x+)+cos(x-)为偶函数,则值为__________.
答案:k- (k∈Z)
三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.
19.(本小题满分12分)
已知tan(180°+)-tan(450°-)=2(0<<90°),求的值.
答案:-1
20.(本小题满分12分)
已知cos(+)cos+sin(+)sin=-且450°<<540°,求cos2和sin(+2).
答案:cos2=,sin(+2)=.
21.(本小题满分12分)
如图,在半径为R,中心角为2(0<2<的扇形OAB内作矩形CDEF,使C、D两点在半径OA上,F点在半径OB上,E在弧AB上,求矩形CDEF面积的最大值.
解:设E(Rcos,Rsin),则
S矩=,
当=时,Smax=tan
22.(本小题满分12分)
已知tan= (0<a<1),
化简.
答案:-2
23.(本小题满分12分)
已知:cos=cosx·sin,cos=sinx·sin
求证:sin2+sin2+sin2=2
证明:(略)
24.(本小题满分14分)
在锐角△ABC中,A、B、C是它的三个内角,记S=,求证:
(1)S<1;(2)S<
证明:(1)∵S=
=
又A+B>90°,∴90°>A>90°-B>0
∴tanA>tan(90°-B)=cotB>0
∴tanA·tanB>1,∴S<1
(2)
=
=
∴S<成立.1.3.2 三角函数的图像与性质(5)
一、课题:正切函数的图象和性质(1)
二、教学目标:1.了解利用正切线画出正切函数图象的方法;
2.了解正切曲线的特征,能利用正切曲线解决简单的问题;
3.掌握正切函数的性质。
三、教学重、难点:1.正切函数图象的作法;2.正切函数的性质。
四、教学过程:
(一)复习:
问题:正弦曲线是怎样画的?
(二)新课讲解:
1.正切函数的定义域是什么?
2.正切函数是不是周期函数?
,
∴是的一个周期。
是不是正切函数的最小正周期?下面作出正切函数图象来判断。
3.作,的图象
说明:(1)正切函数的最小正周期不能比小,正切函数的最小正周期是;
(2)根据正切函数的周期性,把上述图象向左、右扩展,得到正切函数
,且的图象,称“正切曲线”。
(3)由图象可以看出,正切曲线是由被相互平行的直线所隔开的无穷多支曲线组成的。
4.正切函数的性质 引导学生观察,共同获得:
(1)定义域:;
(2)值域:R
观察:当从小于,时,
当从大于,时,。
(3)周期性:;
(4)奇偶性:由知,正切函数是奇函数;
(5)单调性:在开区间内,函数单调递增。
思考:
例:求函数的定义域。 答案:.
五、课堂练习:
六、小结:1.作图的方法和图象特征;
2.正切函数的性质;
七、作业:
x
0
y
y
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- 1 -高一数学上学期期终复习试卷
1、 填空题。
1、已知且,则的值为 。
2、若,则函数的图象必过点 。
3、定义集合A、B的一种运算:,若,,则中的所有元素数字之和为
4、已知函数在区间(-1,1)上存在,使得,则a的取值范围是
5、函数在上是增函数,则实数的取值范围是
6、已知函数的定义域为,则函数的定义域为_________。
7、cos75·cos15的值是 。
8、与向量=(12,5)平行的单位向量为 。
9、△ABC中三个内角为A、B、C,若关于x的方程有一根为1,则△ABC一定是 三角形。
10、已知的值为 。
11、函数y=cos(-2x)的单调递增区间是 。
12、已知= .
13、16、下列几个命题
①方程的有一个正实根,一个负实根,则。
②函数是偶函数,但不是奇函数。
③函数的值域是,则函数的值域为。
④ 设函数定义域为R,则函数与的图象关于轴对称。
⑤一条曲线和直线的公共点个数是,则的值不可能是1。
其中正确的有___________________。
14、给出下列四个命题:
①存在实数,使sin·cos=1;
②是奇函数;
③是函数的图象的一条对称轴;
④函数的值域为.
其中正确命题的序号是 .
二、解答题
15、已知函数,求函数的定义域,并讨论它的奇偶性和单调性。
16、定义在非零实数集上的函数满足,且是区间上的递增函数。
求:(1)的值;(2)求证:;(3)解不等式
17、已知是定义在[-1,1]上的奇函数,当,且时有。
(1) 判断函数的单调性,并给予证明;
(2) 若对所有恒成立,求实数m的取值范围。
18、(1)已知,且是第二象限的角,求和;
(2)已知求的值.
19、已知向量=(),=().
(1)求的取值范围;(2)若,求.
20、已知是方程( p为常数)的两个根.
(1)求tan();(2)求.
(可利用的结论:)
21、已知△ABC的顶点坐标为A(1,0),B(5,8),C(7, —4),在边AB上有一点P,其横坐标为4.
(1)设,求实数;
(2)在边AC上求一点Q,使线段PQ把△ABC分成面积相等的两部分.
22、设函数,给出下列三个论断:
①的图象关于直线对称;
②的周期为;
③的图象关于点对称.
以其中的两个论断为条件,余下的一个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题,并对该命题加以证明.
高一数学上学期期终复习试卷答案
1、-13 2、(0,0) 3、14 4、或 5、a>1 6、 7、 8、 9、等腰 10、- 11、[kπ-π,kπ+]
12、 13、①⑤ 14、②③
15、解:(1)定义域为(-1,1)
(2)f(-x)==-f(x) ∴函数是奇函数
(3) 在x∈(-1,1)时
y=1-x是减函数
是增函数
是增函数
是增函
16、21、解:(1)令x=y=1,则f(1)=f(1)+ f(1) ∴f(1)=0
令x=y=-1,则f(1)=f(-1)+ f(-1) ∴f(-1)=0
(2)令y=-1,则f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x) ∴f(-x)=f(x)
(3)据题意可知,函数图象大致如下:
17、(1)证明:令-1≤x1则
∵x1- x2<0,f(x)是奇函数 ∴f(x1)-f(x2)<0即f(x1)∵x1(2)解:∵f(x)是增函数,且f(x)≤m2-2bm+1对所有x∈[-1,2]恒成立
∴[f(x)]max≤m2-2bm+1 [f(x)]max=f(1)=1
∴m2-2bm+1≥1即m2-2bm≥0在b∈[-1,1]恒成立
∴y= -2mb+m2在b∈[-1,1]恒大于等于0
∴
∴
∴m的取值范围是
18.(1) (2) 19.(1)[-1, 3] (2) 20.(1)p (2) 21.(1) (2)Q22.或,证明略.
-1
11.2.3 三角函数的诱导公式(3)
一、课题:三角函数的诱导公式(3)
二、教学目标:1.牢固掌握五组诱导公式,熟练运用公式进行三角函数的求值、化简及恒等证明;
2.能运用化归思想解决与其它知识结合的综合性问题;
3.渗透分类讨论的数学思想,提高分析和解决问题的能力。
三、教学重、难点:1.熟练、准确地运用公式进行三角函数求值、化简及证明;
2.带字母的三角函数的化简(分类讨论类型)。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习五组诱导公式(包括正切);
2.分析记忆公式的口诀“函数名不变,符号看象限”;
3.求任意角的三角函数的一般步骤。
4.练习:
(1)化简:课本32页的练习第4题;
(2)求值:①. (答案)
②. (答案)
(3)证明:.
说明:结合“口诀”,加强运用公式的熟练性、准确性。
(二)新课讲解:
例1 已知:,求的值。
解:∵,
∴原式.
说明:第二步到第三步应用了“弦化切”的技巧,即分子、分母同除以一个不为零的,得到一个只含的教简单的三角函数式。
变式训练:已知:,求的值。
解答:,原式
.
说明:同样应用上题的技巧,把看成是一个分母为的三角函数式,注意结合“口诀”及的运用。
例2 已知,且是第四象限角,求的值。
解:
由已知得:, ∴原式.
说明:关键在于抓住是第四象限角,判断的正负号,利用同角三角函数关系式得出结论。
变式训练:将例2中的“是第四象限角”条件去掉,结果又怎样?
解答:原式,
∵为负值,∴是第三、四象限角。
当是第三象限角时,.∴原式.
当是第四象限角时,即为上例。
说明:抓住已知条件判断角所在象限,利用分类讨论的思想,同上题类似做法,得出结论。
例3 化简.
解:①当时,
原式.
②当时,
原式.
说明:关键抓住题中的整数是表示的整数倍与公式一中的整数有区别,所以必须把分成奇数和偶数两种类型,分别加以讨论。
五、小结:1.熟练运用公式化简、求值、证明;
2.运用化归思想和分类讨论的思想分析解决问题。
六、作业: 补充:1.化简;
2.化简且;
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- 2 -向量及其运算单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.若a、b是两个非零向量,则下列命题正确的是
A.a⊥ba·b=0 B.a·b=|a|·|b|
C.a·b=-b·a D.a·b=-|a|·|b|
2.设A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),若∥,则x的值为
A.0 B.3 C.15 D.18
3.已知|a|=3,|b|=4,(a+b)·(a+3b)=33,则a与b的夹角为
A.30° B.60° C.120° D.150°
4.若|a|=|b|=1,a⊥b,且2a+3b与ka-4b也互相垂直,则k的值为
A.-6 B.6 C.3 D.-3
5.设a=(-1,2),b=(1,-1),c=(3,-2)且c=pa+qb,则实数p、q的值为
A.p=4,q=1 B.p=1,q=4 C.p=0,q=1 D.p=1,q=-4
6.若i=(1,0),j=(0,1),则与2 i+3j垂直的向量是
A.3i+2j B.-2i+3j C.-3i+2j D.2i-3j
7.已知向量i,j,i=(1,0),j=(0,1)与2i+j垂直的向量为
A.2i-j B.i-2j C.2i+j D.i+2j
8.已知a2=2a·b,b2=2a·b,则a与b的夹角为
A.0° B.30° C.60° D.180°
9.已知a=(1,2),b=(x,1)若a+2b与2a-b平行,则x为
A.1 B. C.2 D.-
10.把一个函数的图象先向右平移个单位,再向上平移2个单位后,得到图象的函数解析式为y=sin(x+)+2,那么原来的函数解析式为
A.y=sinx B.y=cosx C.y=sinx+2 D.y=cosx+4
11.已知A、B、C三点在同一直线上,A(3,-6),B(-5,2),若点C的横坐标为6,则它的纵坐标为
A.-13 B.9 C.13 D.-9
12.向量(b·c)a-(a·c)b与向量c
A.平行但不相等 B.垂直
C.平行且相等 D.无法确定
二、填空题(4×6=24分)
13.四边形ABCD满足=,且||=||,则四边形ABCD是 .
14.化简:(+)+(+)=
15.已知非零向量a,b,则(a-b)⊥(a+b) .
16.已知下列命题:
①++=0;②若向量=(-3,4),则向左平移2个单位后的坐标仍是(-3,4);③已知点M是△ABC的重心,则++=0
其中正确命题的序号是__________.
17.若向量a=(3,-4),b=(2,x),e=(2,y),且a∥b,a⊥c,则b·c= .
18.设a,b,c是任意的非零平面向量,且互相不共线,则
①(a·b)c-(c·a)b=0 ②|a|-|b|<|a-b|
③(b·c)a-(c·a)b不与c垂直 ④(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2
其中是真命题的有 .(把正确命题的序号都填上)
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.化简:(-)-(-).
20.平行四边形ABCD中,M、N分别为DC、BC的中点,已知=c,=d,试用c,d表示和.
21.设两非零向量e1,e2
(1)试确定实数k,使ke1+e2和e1+ke2共线;
(2)若|e1|=2,|e2|=3,e1与e2的夹角为60°,试确定k,使ke1+e2与e1+ke2垂直.
22.某人在静水中游泳,速度为4千米/时,他在水流速度为4千米/时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
23.设两个非零向量e1与e2不共线,若=e1+e2,=2e1+8e2,=3(e1-e2)
求证A、B、D共线.
向量及其运算单元练习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B C B B C B C B B D B
二、填空题
13.矩形 14. 15.|a|=|b| 16.②③ 17.0 18.②④
三、解答题
19.化简:(-)-(-).
【解法一】 (统一成加法)
(-)-(-)=--+
=+++=+++=0.
【解法二】 (利用-=)
(-)-(-)=--+=(-)-+=-+=+=0.
【解法三】 (利用=-)
设O是平面内任一点,则
(-)-(-)=--+=(-)-(-)-(-)+(-)=0.
20.平行四边形ABCD中,M、N分别为DC、BC的中点,已知=c,=d,试用c,d表示和.
【解】 设=a,=b,则由M、N分别为DC、BC的中点可得:
=a,=b,在△ABN和△ADM中可得:
解得: 所以, =2d-c),=(2c-d).
21.设两非零向量e1,e2
(1)试确定实数k,使ke1+e2和e1+ke2共线;
(2)若|e1|=2,|e2|=3,e1与e2的夹角为60°,试确定k,使ke1+e2与e1+ke2垂直.
解:(1)当=时,即k=±1时,ke1+e2与e1+ke2共线
(2)当ke1+e2与e1+ke2垂直时,
即(ke1+e2)·(e1+ke2)=0
∴ke12+(k2+1)e1e2+ke22=0
∴4k+(k2+1)·2·3cos60°-9k=0
∴k=.
22.某人在静水中游泳,速度为4千米/时,他在水流速度为4千米/时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
【解】 (1)如图(1),设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作OACB,则此人的实际速度为
+=
由勾股定理知||=8
且在Rt△ACO中,∠COA=60°,
故此人沿与河岸成60°的夹角顺着
水流的方向前进,速度大小为8千米/时.
(2)如图(2),设此人的实际速度为,水流速度为,则游速为=-,在Rt△AOD中,||=4,||=4,||=4,cosDAO=.
∴∠DAO=arccos.
故此人沿与河岸成arccos的夹角逆着水流方向前进,实际前进的速度大小为
4千米/时.
23.设两个非零向量e1与e2不共线,若=e1+e2,=2e1+8e2,=3(e1-e2)
求证A、B、D共线.
证明:∵=2e1+8e2,=3(e1-e2)
∴=+=5e1+5e2=5(e1+e2)=5
故根据两向量共线的充要条件可得∥
又与有一公共点B,
∴A、B、D三点共线.
- 6 -三角函数复习讲义(2)
三角函数的图象和性质
一、复习要点:
1.主要内容:正弦、余弦、正切函数的图象和性质(定义域、值域、周期、奇偶性、单调区间),函数的图象和图象变换,已知三角函数值求角。
2.主要题型:求三角函数的定义域、值域、周期,判断奇偶性,求单调区间,利用单调性比较大小,图象的平移和伸缩,图象的对称轴和对称中心,利用图象解题,根据图象求解析式,已知三角函数值求角。
3.常用方法:
(1)求三角函数的值域、最值:利用正弦、余弦函数的有界性,通过变换转化为代数最值问题;
(2)求周期:将函数式化为一个三角函数的一次方的形式,再利用公式,利用图象判断。
二、基础训练:
1.将函数的图象向右平移个单位后再作关于轴对称的曲线,得到函数的图象,则可以是 ( )
A. B. C. D.
2.函数图象的一条对称轴是直线,则常数与满足( )
A. B. C. D.
3.如果、,且,那么必有 ( )
A. B. C. D.
4.函数,给出下列四个命题,其中正确的是 ( )
A.的值域为
B.是以为周期的周期函数
C.当且仅当时取得最大值
D.当且仅当时
5.函数的最小正周期是 .
6.如果、、均为锐角,,,,则从小到大的顺序为 .
7.设甲:“”,乙:“”,则甲是乙的 条件。
三、例题分析:
例1 已知函数,求的定义域,判断它的奇偶性,并求其值域。
例2 若的最小值为 ,
(1)求的表达式;
(2)求使的的值,并求当取此值时的最大值。
四、课后作业:
1.给出下列命题:
①存在实数,使成立;
②存在实数,使成立;
③函数是偶函数;
④直线是函数的图象的一条对称轴;
⑤若和都是第一象限角,且,则.
其中真命题的序号是 (把你认为是真命题的序号都填上).
2.函数的图象的一条对称轴方程是( )
A. B. C. D.
3.如果,且,则可以是 ( )
A. B. C. D.
4.要得到的图象,只需将函数的图象 ( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
5.若是周期为的奇函数,则可以是 ( )
A. B. C. D.
6.函数的一个单调递增区间是 ( )
A. B. C. D.
7.已知以及均为锐角,,那么的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
8.函数是奇函数,且当时,,则当时, 等于 .
9.已知函数,
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求的递增区间。
10.已知函数的图象与轴交于点,它在轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为,,
(1)求函数的解析式;
(2)用“五点法”作出此函数在一个周期内的图象,并说明它是由函数的图象依次经过哪些变换而得到的。
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- 1 -第四课时 弧度制(二)
教学目标:
理解角的集合与实数集R之间的一一对应关系,掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式,运用弧长公式、扇形面积公式解、证一些题目;使学生通过总结引入弧度制的好处,学会归纳、整理并认识到任何新知识的学习,都会为我们解决实际问题带来方便,从而激发学生的学习兴趣、求知欲望,培养良好的学习品质.
教学重点:
角的集合与实数集R之间的一一对应关系,弧度制的简单应用.
教学难点:
弧度制的简单应用
教学过程:
角的集合与实数集R之间是一一对应的,即正角对应正实数,负角对应负实数,零角对应0.在弧度制下,弧长公式是怎样的呢
l=|α|r,其中l表示弧长,r表示圆半径,α表示圆心角的弧度数.
扇形的面积公式S=lR.其中l是扇形的弧长,R是圆的半径,在弧度制下证明,同学们是否想过在角度制下的证明,比较之,哪个方法更简便些
能够写出弧度制下扇形的面积公式吗 即用角的弧度数α与圆的半径R表示扇形的面积.
S=|α|R2.
引入弧度制有什么好处呢
弧度制下的弧长公式比角度制下的弧长公式简单,弧度制下的扇形面积公式比角度制下的扇形面积公式简单,还有一点,弧度表示角时,找与角对应的实数相当方便,而角度表示角时,找与角对应的实数还须进行一番计算.
[例1]已知一扇形的周长为c(c>0),当扇形的弧长为何值时,它有最大面积?并求出面积的最大值.
解:设扇形的半径为R,弧长为l,面积为S
∵c=2R+l,∴R= (l<c)
则S=Rl=×·l=(cl-l2)
=-(l2-cl)=-(l-)2+
∴当l=时,Smax=
答:当扇形的弧长为 时,扇形有最大面积,扇形面积的最大值是.
[例2]一个扇形OAB的面积是1平方厘米,它的周长是4厘米,求∠AOB和弦AB的长.
分析:欲求∠AOB,需要知道的长和半径OA的长,用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式,结合已知条件,能比较容易地求得,之后在△AOB中求弦AB的长.作OM⊥AB交AB于M,则AM=BM=AB,在Rt△AMO中求AM.
解:设扇形的半径为R cm.∠AOB=α rad.
据题意 解之得
过O作OM⊥AB交AB于M.
则AM=BM=AB.
在Rt△AMO中,AM=sin1,∴AB=2sin1
故∠AOB=2 rad.该AB的长为2sin1厘米.
Ⅱ.课堂练习
课本P10练习 5、6
Ⅲ.课时小结
这节课,同学们自己找到了角的集合与实数集R的一一对应关系,对弧度制下的弧长公式、扇形面积公式有了深刻的理解,要把这两个公式记下来,并在解决实际问题中灵活运用,大家能总结出引入弧度制的好处,这点很好,以后的学习中,我们就是要随着学习内容的增加、知识的丰富,不断总结,不断归纳,梳理知识,编织知识的网络,使易记、好用.特别是生丙、生戊善于联想、积极探索的学习品质,更是我们大家学习的榜样,同学们这样持之以恒的坚持下去,我们的数学学习效果将会是非常出色的.
Ⅳ.课后作业
(一)课本P10习题 8、9、13.
(二)1.预习内容:任意角的三角函数(P12~P15)
2.预习提纲:锐角三角函数是用边的比来定义的,任意角的三角函数是怎样定义的
弧度制(二)
1.一钟表的分针长10 cm,经过25分钟,分针的端点所转过的长为__________cm. ( )
A.70 B. C. -4 D.
2.如果弓形的弧所对的圆心角为,弓形的弦长为4 cm,则弓形的面积是_____cm2.( )
A. -4 B. -4
C. -4 D. -2
3.设集合M={α|α=kπ±,k∈Z},N={α|α=kπ+(-1)k ,k∈Z}那么下列结论中正确的是 ( )
A.M=N B.MN C.N M D.MN且NM
4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为 ( )
A. B. C. D.2
5.已知扇形的圆心角为2 rad,扇形的周长为8 cm,则扇形的面积为_________cm2.
6.圆的半径变为原来的3倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角
的 倍.
7.若角α的终边与π角的终边相同,则在[0,2π]上,终边与角的终边相同的角是 .
8.已知扇形AOB的圆心角α=120°,半径r=3,求扇形的面积.
9.1弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长及圆心角所夹的扇形的面积.
10.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
弧度制(二)答案
1.D 2.C 3.C 4.C 5.4 6. 7.π π π π
8.已知扇形AOB的圆心角α=120°,半径r=3,求扇形的面积.
解:α=120°=rad
∴S=r2α=×32×=3π(面积单位)
答:扇形的面积为3π面积单位.
9.1弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长及圆心角所夹的扇形的面积.
解:由已知可得r=, ∴l=r·α=
S扇=l·r=·r2·α=·=
10.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
解:∵l=20-2r
∴S=lr= (20-2r)·r=-r2+10r=-(r-5)2+25
∴当半径r=5 cm时,扇形的面积最大为25 cm2
此时,α===2(rad)
- 3 -1.1.2 弧度制(2)
一、课题:弧度制(2)
二、教学目标:1. 继续研究角度制与弧度制之间的转化;
2.熟练掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式及其应用;
3.求扇形面积的最值。
三、教学重、难点:弧长公式、扇形面积公式的应用。
四、教学过程:
(一)复习:
(1)弧度制角如何规定的?(其中表示所对的弧长)
(2); .
说出下列角所对弧度数.
(练习)写出阴影部分的角的集合:
(3)在角度制下,弧长公式及扇形面积公式如何表示?
圆的半径为,圆心角为所对弧长为;
扇形面积为.
(二)新课讲解:
1.弧长公式:
在弧度制下,弧长公式和扇形面积公式又如何表示?
∵(其中表示所对的弧长),
所以,弧长公式为.]
2.扇形面积公式:扇形面积公式为:.
说明:①弧度制下的公式要显得简洁的多了;
②以上公式中的必须为弧度单位.
3.例题分析:
例1 (1)已知扇形的圆心角为,半径,求弧长及扇形面积。
(2)已知扇形周长为,当扇形的中心角为多大时它有最大面积,最大面积是多少?
解:(1)因为,所以,.
(2)设弧长为,半径为,由已知,所以,,
从而,
当时,最大,最大值为,这时.
例2 如图,扇形的面积是,它的周长是,求扇形的中心角及弦的长。
解:设扇形的弧长为,半径为,则有
,
所以,中心角为,弦长=.
五、课堂练习:
1.集合的关系是 ( )
(A) (B) (C) (D)以上都不对。
2.已知集合,则等于( )
(A) (B)
(C) (D)或
3.圆的半径变为原来的,而弧长不变,则该弧所对的圆心角是原来的 倍。
4.若2弧度的圆心角所对的弧长是,则这个圆心角所在的扇形面积是 .
5.在以原点为圆心,半径为1的单位圆中,一条弦的长度为,所对的圆心角
的弧度数为 .
六、小结:1.牢记弧度制下的弧长公式和扇形面积公式,并灵活运用;
2.由将转化成,利用这个与的二次函数关系求出扇形面积的最值。
七、作业:
补充:1.一个扇形周长等于它的弧所在圆的周长的一半,若圆的半径为,求扇形的面积。
2.2弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长,及圆心角所夹扇形面
积(要求作图)。
3.已知扇形的周长为30,当它的半径和圆心角各取多少值时,扇形面积最大,
最大值为多少?
PAGE
- 2 -第六课时 任意角的三角函数(二)
教学目标:
理解并掌握终边相同的角的同一三角函数值相等,使学生认识到规律是客观存在的,只要用心去找,认真寻求,就不难发现,不难认识.客观世界中的事物也是这样,要善于发现规律,认识规律,掌握规律,利用规律,按照事物的发展规律去办事.
教学重点:
各种三角函数在各象限内的符号,终边相同的角的同一三角函数值相等.
教学难点:
各种三角函数在各象限内的符号.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
任意角三角函数的定义
Ⅱ.讲授新课
三角函数的定义告诉我们,各三角函数值实质上是个比值,因此,各三角函数在各象限内的符号,取决于x、y的符号(因为r恒大于零).因为P点在第一、第二象限时,纵坐标y>0,P点在第三、第四象限时,纵坐标y<0,所以正弦函数值对于第一、第二象限角是正的,对于第三、第四象限角是负的.请同学们仿照我们讨论正弦函数值在各象限内符号的方法,回答余弦函数值在各象限内的符号.
余弦函数值的正负取决于P点横坐标x的正负,因为P点在第一、第四象限时,横坐标x>0,P点在第二、第三象限时,横坐标x<0,所以余弦函数值对于第一、第四象限角是正的,对于第二、第三象限角是负的.
对于正切函数值,其正负怎样确定呢
正切函数值 的正负,取决于x、y的符号是否相同.因为P点在第一象限时,x、y同正,P点在第三象限时,x、y同负,此时 >0,P点在第二、第四象限时,x、y异号,此时 <0,所以正切函数值对于第一、第三象限角是正的,对于第二、第四象限角是负的.
Ⅲ.例题分析
[例1]确定下列三角函数值的符号
(1)cos250° (2)sin(-) (3)tan(-672°) (4)tan
解:(1)∵250°是第三象限角,∴cos250°<0
(2)∵-是第四象限角,∴sin(-)<0
(3)tan(-672°)=tan(48°-2×360°)=tan48°
而48°是第一象限角,∴tan(-672°)>0
(4)tan=tan(+2π)=tan
而是第四象限角,∴tan<0.
[例2]如果点P(2a,-3a)(a<0)在角θ的终边上,求sinθ、cosθ、tanθ的值.
分析:依据点P(2a,-3a)(a<0)坐标,可以在一直角三角形中利用任意角的三角函数定义求.
解:如图,点P(2a,-3a)(a<0)在第二象限,
且r=-a,
∴sinθ= ==
cosθ===-
tanθ==-
[例3]已知角θ的终边在直线y=-3x上,求10sinθ+的值.
分析:依据θ的终边在直线y=-3x上,可设出其终边上任一点P(m,-3m),再对
m>0与m<0分别讨论.
解:设P(m,-3m)是θ终边上任一点,则
r===|m|
当m>0时,r=m.
∴sinθ==-,==
∴10sinθ+=-3+3=0
当m<0时,r=-m
∴sinθ==
==-
∴10sinθ+=3-3=0
综上,得10sinθ+=0
Ⅳ.课堂练习
课本P16练习 4、5、6、7、8.
Ⅴ.课时小结
本节课我们重点讨论了三角函数在各象限内的符号,这是我们日后学习的基础,经常要用,请同学们熟记.
Ⅵ.课后作业
课本P23习题 4、5、6.
任意角的三角函数(二)
1.已知角θ的终边过点P(-4a,3a)a≠0,则2sinθ+cosθ的值是 ( )
A. B.- C. 或- D.不确定
2.设A是第三象限角,且|sin|=-sin,则是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
3.sin2cos3tan4的值 ( )
A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不确定
4.已知|cosθ|=cosθ,|tanθ|=-tanθ,则 的终边在 ( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限
C.第一、三象限或x轴上 D.第二、四象限或x轴上
5.若sinθ·cosθ>0,则θ是第 象限的角.
6.若α的余弦线为0,则它的正弦线的长度为 .
7.角α(0<α<2π)的正弦线与余弦线的长度相等且符号相同,则α的值为 .
8.已知α是第三象限角,试判定sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
9.已知:P(-2,y)是角α终边上一点,且sinα=-,求cosα的值.
10.已知角α的终边经过P(8m,6m)(m≠0),求log2|-tanα|的值.
任意角的三角函数(二)答案
1.C 2.D 3.B 4.D 5.一、三 6.1 7.或
8.已知α是第三象限角,试判定sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
分析:依据α是第三象限角可得cosα<0且-1<cosα<0,与sinα<0
且-1<sinα<0,进而确定式子sin(cosα)·cos(sinα)的符号.
解:∵α是第三象限角
∴-1<cosα<0,-1<sinα<0,
∴sin(cosα)<0,cos(sinα)>0.
∴sin(cosα)·cos(sinα)<0
9.已知:P(-2,y)是角α终边上一点,且sinα=-,求cosα的值.
由P(-2,y)且sinα=-<0知y<0
又=-,y2+4=5y2,y2=1
∴y=-1
∴cosα===-
10.已知角α的终边经过P(8m,6m)(m≠0),求log2|-tanα|的值.
分析:依据点P(8m,6m)(m≠0)的坐标,求出及tanα的值,进而求出
log2|-tanα|的值.
解:∵P(8m,6m)(m≠0),∴r=10|m|
当m>0时,r=10m
∴=,tanα=, ∴log2|-tanα|=log2=-1
当m<0时,r=-10m
∴=-,tanα=, ∴log2|-tanα|=log22=1
综上,得log2|-tanα|=
- 4 -1.2.3 三角函数的诱导公式(1)
一、课题:三角函数的诱导公式(1)
二、教学目标:1.理解正弦、余弦的诱导公式二、三的推导过程;
2.掌握公式二、三,并会正确运用公式进行有关计算、化简;
3.了解、领会把为知问题化归为已知问题的数学思想,提高分析问题、解决问题的能力。
三、教学重、难点:1.诱导公式二、三的推导、记忆及符号的判断;
2.应用诱导公式二、三的推导。
四、教学过程:
(一)复习:
1.利用单位圆表示任意角的正弦值和余弦值;
2.诱导公式一及其用途:
.
问:由公式一把任意角转化为内的角后,如何进一步求出它的三角函数值?
我们对范围内的角的三角函数值是熟悉的,那么若能把内的角的三角函数值转化为求锐角的三角函数值,则问题将得到解决,这就是数学化归思想。
(二)新课讲解:
1.引入:对于任何一个内的角,以下四种情况有且只有一种成立(其中为锐角):
所以,我们只需研究的同名三角函数的关系即研究了的关系了。
2.诱导公式二:
提问:(1)锐角的终边与的终边位置关系如何?
(2)写出的终边与的终边与单位圆交点的坐标。
(3)任意角与呢?
通过图演示,可以得到:任意与的终边都是关于原点中心对称的。
则有,由正弦函数、余弦函数的定义可知:
, ;
, .
从而,我们得到诱导公式二: ;.
说明:①公式二中的指任意角;
②若是弧度制,即有,;
③公式特点:函数名不变,符号看象限;
④可以导出正切:.
(此公式要使等式两边同时有意义)
3.诱导公式三:
提问:(1)的终边与的终边位置关系如何?从而得出应先研究;
(2)任何角与的终边位置关系如何?
对照诱导公式二的推导过程,由学生自己完成诱导公式三的推导,
即得:诱导公式三:;.
说明:①公式二中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限(交代清楚在什么情况下“名不变”,以及符号确定的具体方法);
④可以导出正切:.
4.例题分析:
例1 求下列三角函数值:(1); (2).
分析:先将不是范围内角的三角函数,转化为范围内的角的三角函
数(利用诱导公式一)或先将负角转化为正角然后再用诱导公式化到范围内角
的三角函数的值。
解:(1)(诱导公式一)
(诱导公式二)
.
(2)(诱导公式三)
(诱导公式一)
(诱导公式二)
.
方法小结:用诱导公式可将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,其一般步骤是:
①化负角的三角函数为正角的三角函数;
②化为内的三角函数;
③化为锐角的三角函数。
可概括为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”(有时也直接化到锐角求值)。
例2 化简.
解:原式
.
五、课堂练习:
六、小结:1.简述数学的化归思想;
2.两个诱导公式的推导和记忆;
3.公式二可以将范围内的角的三角函数转化为锐角的三角函数;
4.公式三可以将负角的三角函数转化为正角的三角函数。
七、作业:
PAGE
- 2 -第3课时
【学习导航】
1. 掌握两角和与差的正切公式及其推导方法。
2. 通过公式的推导,了解它们的内在联系,培养逻辑推理能力。
3.能正确运用三角公式,进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等变形。
教学重点:
学习重点
能根据两角和与差的正、余弦公式推导出两角和与差的正切公式
学习难点
进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等变形
【自学评价】
1.两角和与差的正、余弦公式
2.tan(+)公式的推导
∵cos (+)0
tan(+)=
当coscos0时, 分子分母同时除以coscos得:
以代得:
其中都不等于
3. 注意:
1必须在定义域范围内使用上述公式tan,tan,tan(±)只要有一个不存在就不能使用这个公式,只能用诱导公式.
2注意公式的结构,尤其是符号.
4.请大家自行推导出cot(±)的公式—用cot,cot表示
当sinsin0时,cot(+)=
同理,得:cot()=
【精典范例】
例1已知tan=,tan=2 求cot(),并求+的值,其中0<<90, 90<<180 .
【解】
例2 求下列各式的值:
(1)
(2)tan17+tan28+tan17tan28
(3)tan20°tan30°+tan30°tan40°+tan40°tan20°
【解】
点评:可在△ABC中证明
例3 已知 求证tan=3tan(+).
【证】
例4已知tan和是方程 的两个根,证明:pq+1=0.
【证】
例5已知tan=,tan()=(tantan+m),又,都是钝角,求+的值.
【解】
思维点拔:
两角和与差的正弦及余弦公式, 解题时要多观察,勤思考,善于联想,由例及类归纳解题方法,如适当进行角的变换,灵活应用基本公式,特殊角函数的应用等是三角恒等到变换中常用的方法和技能.
【追踪训练一】
1.若tanAtanB=tanA+tanB+1,则cos(A+B)的值为( )
2.在△ABC中,若0<tanA·tanB<1则
△ABC一定是( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
3.在△ABC中,tanA+tanB+tanC=3,tan2B=tanAtanC,则∠B等于 .
4.= .
5.已知 .
6.已知
(1)求;
(2)求的值(其中).
【选修延伸】
例6已知A、B为锐角,证明的充要条件是(1+tanA)(1+tanB)=2.
【证】
思维点拔:
可类似地证明以下命题:
(1)若α+β=,
则(1-tanα)(1-tanβ)=2;
(2)若α+β=,
则(1+tanα)(1+tanβ)=2;
(3)若α+β=,
则(1-tanα)(1-tanβ)=2.
【追踪训练二】
1.an67°30′-tan22°30′等于( )
A.1 B. C.2 D.4
2.an17°tan43°+tan17°tan30°+tan30°tan43°的值为( B )
A.-1 B.1 C. D.-
3.(1+tan1°)(1+tan2°)(1+tan3°)… (1+tan44°)(1+tan45°)= .
4.=
5.已知3sinβ=sin(2α+β)且tanα=1,则tan(α+β)=
6.已知方程x2+4ax+3a+1=0(a>1)的两根分别为tanα,tanβ且α,β∈
(-),求sin2(α+β)+sin(α+β)cos(α+β)+2cos2(α+β)的值.
7.已知函数的图象与轴交点为、,
求证:.
学生质疑
教师释疑
【师生互动】
听课随笔
听课随笔
听课随笔2.2.1 向量的加法
一、课题:向量的加法
二、教学目标:1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,会作已知两向量的和
向量;
3.理解向量的加法交换律和结合律,并能熟练地运用它们进行向量计算。
三、教学重、难点:1.如何作两向量的和向量;
2.向量加法定义的理解。
四、教学过程:
(一)复习:
1.向量的概念、表示法。
2.平行向量、相等向量的概念。
3.已知点是正六边形的中心,则下列向量组中含有相等向量的是( )
()、、、 ()、、、
()、、、 ()、、、
(二)新课讲解:
1.向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。表示:.
规定:零向量与任一向量,都有.
说明:①共线向量的加法:
②不共线向量的加法:如图(1),已知向量,,求作向量.
作法:在平面内任取一点(如图(2)),作,,则 .
(1) (2)
2.向量加法的法则:
(1)三角形法则:根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则。
表示:.
(2)平行四边形法则:以同一点为起点的两个已知向量,为邻边作,则
则以为起点的对角线就是与的和,这种求向量和的方法称为向量加法的平行
四边形法则。
3.向量的运算律:
交换律:.
结合律:.
说明:多个向量的加法运算可按照任意的次序与任意的组合进行:
例如:;.
4.例题分析:
例1 如图,一艘船从点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示)。
解:设表示船向垂直与对岸行驶的速度,表示水流的
速度,以、为邻边作,则就是船实际
航行的速度,
在△中,,,
∴,
∴
∴.
答:船实际航行速度的大小为,方向与流速间的夹角为.
例2 已知矩形中,宽为,长为,,,,
试作出向量,并求出其模的大小。
解:作,则如图
,
∴,
答:向量就是向量,其模为.
例3 一架飞机向北飞行千米后,改变航向向东飞行千米,
则飞行的路程为 400千米 ;两次位移的和的方向为北偏东,
大小为千米.
五、课堂练习:(1)化简;.
六、小结:1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则。
七、作业:补充:已知两个力,的夹角是直角,且知它们的合力与的夹角是,
牛,求和的大小。
PAGE
- 1 -第三课时 两角和与差的正切
教学目标:
掌握T(α+β),T(α-β)的推导及特征,能用它们进行有关求值、化简;提高学生简单的推理能力,培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
两角和与差的正切公式的推导及特征.
教学难点:
灵活应用公式进行化简、求值.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ(S(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ(C(α+β))
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(C(α-β))
要准确把握上述各公式的结构特征.
Ⅱ.讲授新课一、推导公式
上述公式结合同角三角函数的基本关系式,我们不难得出:
当cos(α+β)≠0时
tan(α+β)==
如果cosαcosβ≠0,即cosα≠0且cosβ≠0,我们可以
将分子、分母都除以cosαcosβ,从而得到:
tan(α+β)=
不难发现,这一式子描述了两角α与β的和的正切与这两角的正切的关系.
同理可得:tan(α-β)=
或将上式中的β用-β代替,也可得到此式.
这一式子又描述了两角α与β的差的正切与这两角的正切的关系.
所以,我们将这两式分别称为两角和的正切公式、两角差的正切公式,
简记为T(α+β),T(α-β).
但要注意:运用公式T(α±β)时必须限定α、β、α±β都不等于+kπ(k∈Z),因为tan(+kπ)不存在.
下面我们看一下它们的应用
二、例题讲解
[例1]不查表求tan75°,tan15°的值.
解:tan75°=tan(45°+30°)
== eq \f(+1,1-) =2+
tan15°=tan(45°-30°)
== eq \f(1-,1+) =2-
[例2]求下列各式的值
(1) (2)
(1)分析:观察题目结构,联想学过的公式,不难看出可用两角差的正切公式.
解:=tan(71°-26°)=tan45°=1
(2)分析:虽不可直接使用两角和的正切公式,但经过变形可使用之求解.
解:由tan150°=tan(75°+75°)=
得:=2·
=2·=2cot150°=2cot(180°-30°)=-2cot30°=-2
说明:要熟练掌握公式的结构特征,以灵活应用.
[例3]利用和角公式计算的值.
分析:因为tan45°=1,所以原式可看成
这样,我们可以运用正切的和角公式,把原式化为tan(45°+15°),从而求得原式的值.
解:∵tan45°=1
∴==tan(45°+15°)=tan60°=
说明:在解三角函数题目时,要注意“1”的妙用.
[例4]若tan(α+β)=,tan(β-)=,求tan(α+)的值.
分析:注意已知角与所求角的关系,则可发现(α+)+(β-)=α+β,所以可将α+化为(α+β)-(β-),从而求得tan(α+)的值.
解:tan(α+)=tan[(α+β)-(β-)]
= eq \f(tan(α+β)-tan(β-),1+tan(α+β)tan(β-))
将tan(α+β)=,tan(β-)=代入上式,则,原式= eq \f(-,1+×) =
[例5]已知tanα=,tan(α-β)=-,求tan(β-2α).
解:∵α+(α-β)=2α-β
∴tan(β-2α)=tan[-(2α-β)]
=-tan(2α-β)=-tan[α+(α-β)]
== eq \f(+(-),×(-)-1) =-
4.证明tan-tan=
分析:细心观察已知等式中的角,发现它们有隐含关系:+=2x,-=x
∴sinx=sincos-cossin ①
cosx+cos2x=2coscos ②
①÷②即得:
= eq \f(sin,cos) - eq \f(sin,cos) =tan-tan.
Ⅲ.课堂练习
1.化简下列各式
(1)tan(α+β)·(1-tanαtanβ) (2) -1
(3)
解:(1)tan(α+β)(1-tanαtanβ)
=(1-tanαtanβ)=tanα+tanβ
(2) -1= eq \f(tanα-tanβ, ) -1 =1+tanαtanβ-1=tanαtanβ
(3) =tan[(α-β)+β]=tanα
说明:这一题目若将tan(α-β)用两角差的正切公式展开,则误入歧途,要注意整体思想.
2.求值:
(1) (2)
(3)tan21°(1+tan24°)+tan24°
解:(1) =tan(35°+25°)=tan60°=
(2) =tan(86°-26°)=tan60°=
(3)分析:因为tan21°=tan(45°-24°)=
又因为tan45°=1
所以,1+tan24°=1+tan45°tan24°
这样,可将原式化为:
tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
从而求得原式的值.
解:tan21°(1+tan24°)+tan24°
=tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
=(1+tan45°tan24°)+tan24°=1
Ⅳ.课时小结
正切的和、差角公式以及它们的等价变形.
即:tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ)
Tanα±tanβ=tan(α±β)[1tanαtanβ]
1tanαtanβ= eq \f(tanαtanβ,1±tanαtanβ)
这些公式在化简、求值、证明三角恒等式时都有不少用处.
Ⅴ.课后作业
课本P105习题 1,2,3,4
- 4 -1.3.2 三角函数的图像与性质(1)
一、课题: 三角函数的图像与性质
二、教学目标:1.会用五点法画正弦、余弦函数的图象;
2.记住正弦、余弦函数的特征;
3.弄清正弦、余弦函数的图象之间的关系。
三、教学重、难点:几何法作正弦曲线。
四、教学过程:
1.利用单位圆中正弦线作正弦函数图象
作法:(几何作法)
(1)在直角坐标系的轴上任取一点,以为圆心作单位圆,从⊙与轴的交点起,把⊙分成等份,过⊙上各点作轴的垂线,可得对应于等角的正弦线;
(2)把轴上这一段分成等份,把角的正弦线向右平行移动,使正弦线的起点与轴上的点重合;
(3)用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数,的图象。
因为终边相同的角的函数值相同,所以,函数,()且的图象与函数,的图象的形状完全相同,只是位置不同,于是只要将函数,的图象向左、右平移,就可得到函数,的图象。
2.余弦函数的图象
由于,所以余弦函数,
与函数,是同一个函数;这样,余弦函数的图象可由:
正弦曲线向左平移个单位得到,即:
3.五点法作图
(1),;
自变量
函数值 y 0 1 0 -1 0
(2),.
自变量
函数值 y 1 2 1 0 1
五、课堂练习:
六、小结:1.正弦、余弦函数的图象的几何作法;2.“五点法”作图。
七、作业
,
,
向左平移
个单位
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- 2 -1.1.1 任意角(1)
一、课题:任意角(1)
二、教学目标:1.理解任意角的概念;
2.学会建立直角坐标系讨论任意角,判断象限角,掌握终边相同角的集合的书写。
三、教学重、难点:1.判断已知角所在象限;
2.终边相同的角的书写。
四、教学过程:
(一)复习引入:
1.初中所学角的概念。
2.实际生活中出现一系列关于角的问题。
(二)新课讲解:
1.角的定义:一条射线绕着它的端点,从起始位置旋转到终止位置,形成一个角,点 是角的顶点,射线分别是角的终边、始边。
说明:在不引起混淆的前提下,“角”或“”可以简记为.
2.角的分类:
正角:按逆时针方向旋转形成的角叫做正角;
负角:按顺时针方向旋转形成的角叫做负角;
零角:如果一条射线没有做任何旋转,我们称它为零角。
说明:零角的始边和终边重合。
3.象限角:
在直角坐标系中,使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与轴的非负轴重合,则
(1)象限角:若角的终边(端点除外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角。
例如:都是第一象限角;是第四象限角。
(2)非象限角(也称象限间角、轴线角):如角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。例如:等等。
说明:角的始边“与轴的非负半轴重合”不能说成是“与轴的正半轴重合”。因为轴的正半轴不包括原点,就不完全包括角的始边,角的始边是以角的顶点为其端点的射线。
4.终边相同的角的集合:由特殊角看出:所有与角终边相同的角,连同角自身在内,都可以写成的形式;反之,所有形如的角都与角的终边相同。 从而得出一般规律:
所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合,
即:任一与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和。
说明:终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同。
5.例题分析:
例1 在与范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判断它们是第几象限角?
(1) (2) (3)
解:(1),
所以,与角终边相同的角是,它是第三象限角;
(2),
所以,与角终边相同的角是角,它是第四象限角;
(3),
所以,角终边相同的角是角,它是第二象限角。
例2 若,试判断角所在象限。
解:∵
∴与终边相同, 所以,在第三象限。
例3 写出下列各边相同的角的集合,并把中适合不等式的元素写出来: (1); (2); (3).
解:(1),
中适合的元素是
(2),
S中适合的元素是
(3)
S中适合的元素是
四、课堂练习:
五、课堂小结:1.正角、负角、零角的定义;
2.象限角、非象限角的定义;
3.终边相同的角的集合的书写及意义。
六、作业:
补充:1.(1)写出与终边相同的角的集合.
(2)若,且,求.
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- 2 -1.3.2 三角函数的图像与性质(1)
一、课题: 三角函数的图像与性质
二、教学目标:1.会用五点法画正弦、余弦函数的图象;
2.记住正弦、余弦函数的特征;
3.弄清正弦、余弦函数的图象之间的关系。
三、教学重、难点:几何法作正弦曲线。
四、教学过程:
1.利用单位圆中正弦线作正弦函数图象
作法:(几何作法)
(1)在直角坐标系的轴上任取一点,以为圆心作单位圆,从⊙与轴的交点起,把⊙分成等份,过⊙上各点作轴的垂线,可得对应于等角的正弦线;
(2)把轴上这一段分成等份,把角的正弦线向右平行移动,使正弦线的起点与轴上的点重合;
(3)用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数,的图象。
因为终边相同的角的函数值相同,所以,函数,()且的图象与函数,的图象的形状完全相同,只是位置不同,于是只要将函数,的图象向左、右平移,就可得到函数,的图象。
2.余弦函数的图象
由于,所以余弦函数,
与函数,是同一个函数;这样,余弦函数的图象可由:
正弦曲线向左平移个单位得到,即:
3.五点法作图
(1),;
自变量
函数值 y 0 1 0 -1 0
(2),.
自变量
函数值 y 1 2 1 0 1
五、课堂练习:
六、小结:1.正弦、余弦函数的图象的几何作法;2.“五点法”作图。
七、作业
,
,
向左平移
个单位
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- 2 -第二课时 向量的加法
教学目标:
掌握向量加法概念,结合物理学实际理解向量加法的意义,能熟练地掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,并能作出已知两向量的和向量,理解向量加法满足交换律和结合律,表述两个运算律的几何意义,掌握有特殊位置关系的两个向量的和,比如共线向量、共起点向量、共终点向量等.
教学重点:
向量加法的平行四边形法则与三角形法则.
教学难点:
对向量加法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的有关概念,明确了向量的表示方法,了解了零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并接触了这些概念的辨析判断.
另外,向量和我们熟悉的数一样可以进行加减运算,这一节,我们先学习向量的加法.
Ⅱ.讲授新课
我们先给出向量加法的定义
1.向量加法的定义
已知a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,
则向量叫做a与b的和,记作a+b.
即a+b=+=.
求两个向量和的运算叫向量的加法.
2.向量加法的三角形法则
在定义中所给出的求向量和的方法就是向量加法的三角形法则,运用这一法则时要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量的终点为起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量即为和向量.
3.向量加法的平行四边形法则
如图,由于平行四边形对边平行且相等,则可把向量b的起点由B移到A,即= =b,则:
=+=+
即:在平面内过同一点A作=a,=b,则以AB、AD为邻边
构造平行四边形ABCD,则以A为起点的对角线向量即a与b的和,这种方法即为向量加法的平行四边形法则.
说明:上述两种方法实质相同,但应用各有特色,三角形法则适合于首尾相接的两向量求和,而平行四边形法则适合于同起点的两向量求和,但两共线向量求和时,则三角形法则较为合适.
4.向量加法所满足的运算律
交换律:a+b=b+a
结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
说明:运算律验证引导学生完成.
下面我们通过例题来进一步熟悉向量加法的三角形法则与平行四边形法则.
[例1]如图,已知向量a,b,求作向量a+b.
分析:此题可以应用三角形法则也可应用平行四边形法则
求解,但应注意两种法则的适用前提不同,若用三角形法则,
则应平移为两向量首尾相接;若用平行四边形法则,则应平移
为两向量同起点情形.
作法一:设a=,b=,过点B作==b,
则根据向量加法的三角形法则可得
=+=a+b
作法二:过A作==b,然后根据向量加法的
平行四边形法则,以AB、AC作出的平行四边形的对角
线=a+b.
评述:在求作两已知向量的和向量时,对于向量加法
的三角形法则和平行四边形法则,学生可根据具体情况灵
活运用.
[例2]一艘船从A点出发以2 km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2 km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
分析:速度是一个既有大小又有方向的量,所以可以用向量表示,速度的合成也就是向量的加法.
解:如图,设表示船向垂直于对岸行驶的速度,表示水流
的速度,以AD、AB作邻边作ABCD,则就是船实际航行的速度.
在Rt△ABC中,||=2,||=2,
∴||= eq \r(||2+||2)
= eq \r(22+(2)2) =4
∵tanCAB==,∴∠CAB=60°
答:船实际航行速度的大小为4 km/h,方向与流速间的夹角为60°.
评述:此题说明在物理学中有关速度合成等问题可以运用向量的知识来解决.
[例3]试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
分析:要证明四边形是平行四边形,只要证明其中一组对边平行且相等,由向量相等的定义可知,只需证明其中一组对边对应的向量相等.
解析:已知ABCD是四边形,对角线AC与BD交于O,AO=OC,DO=OB.
求证:ABCD是平行四边形.
证明:如图,由向量的加法法则,
有=+,=+.
又已知=,=. ∴=.
这说明AB与DC平行且相等.
故ABCD是平行四边形.
Ⅲ.课堂练习
课本P63练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量加法定义的基础上,掌握向量加法的三角形法则与平行四边形法则,并了解向量加法在物理学中的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 1,2,3
- 3 -两角和与差的正、余弦(1)
一、课题:两角和与差的正、余弦(1)
二、教学目标:1.进一步熟悉两角和与差的正(余)弦公式,能正确运用公式进行简单的
三角函数的化简、求值;
2.掌握一些角的变换技巧,能选择恰当的公式解决有关问题;
3.了解由三角函数值求角的方法。
三、教学重、难点:公式的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.及公式;
2.练习 3(1)(2)(3).
(二)新课讲解:
例1:已知,,
(1)求的值.; (2)求.
解:(1)由得,
又由得,
,
.
(2), ,
所以,.
说明:求某一角的一般方法:(1)确定此角的范围;(2)求出此角的某一三角函数值;
(3)确定此角。
例2:已知,且,求的值。
分析:,所以应选用求的值。
解:,∴,
又∵,∴,
∴=,
=.
例3:已知,,,求的值。
解:由得,,
又∵,,
∴,
,
所以,
.
五、小结:1.掌握求角的一般方法;
2.寻找角之间的关系,选择恰当的公式解决有关问题。
六、作业:
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- 1 -第四课时 向量的数乘(一)
教学目标:
掌握实数与向量积的定义,理解实数与向量积的几何意义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行.
教学重点:
实数与向量积的定义;实数与向量积的运算律;
教学难点:
对向量共线的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
前面两节课,我们一起学习了向量加减法运算.这一节,我们将在加法运算基础上研究相同向量和的简便计算及其推广.
Ⅱ.讲授新课
在代数运算中,a+a+a=3a,故实数乘法可以看成是相同实数加法的简便计算方法,所以相同向量的求和运算也有类似的简便计算.
已知非零向量a,我们作出a+a+a和(-a)+(-a)+(-a).
由图可知,=++=a+a+a,我们把a+a+a记作3a,即=3a,显然3a的方向与a的方向相同,3a的长度是a的长度的3倍,即|3a|=3|a|.
同样,由图可知,=++=(-a)+(-a)+(-a),我们把(-a)+(-a)+(-a)记作-3a,即=-3a,显然-3a的方向与a的方向相反,-3a的长度是a的长度的3倍,即|-3a|=3|a|.
上述过程推广后即为实数与向量的积.
1.实数与向量的积
实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和方向规定如下:
(1)|λa|=|λ||a|
(2)当λ>0时,λ a与a同向;当λ<0时,λ a与a反向;当λ=0时,λ a=0.
根据实数与向量的积的定义,我们可以验证下面的运算律.
2.实数与向量的积的运算律
(1)λ (μa)=(λμ)a
(2)(λ+μ)a=λa+μa
(3)λ (a+b)=λa+λb
说明:对于运算律的验证要求学生通过作图来进行.
3.向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b=λa.
说明:(1)推证过程引导学生自学;
(2)可让学生思考把“非零向量”的“非零”去掉后,是否正确,目的是通过0与任意向量的平行来加强学生对于充要条件的认识.
下面我们通过例题分析来进一步熟悉向量与实数积的定义、运算律及两向量共线的充要条件的应用.
[例1]若3m+2n=a,m-3n=b,其中a,b是已知向量,求m,n.
分析:此题可把已知条件看作向量m、n的方程,通过方程组的求解获得m、n.
解:记3m+2n=a ①
m-3n=b ②
3×②得3m-9n=3b ③
①-③得11n=a-3b.
∴n=a-b ④
将④代入②有:m=b+3n=a+b
评述:在此题求解过程中,利用了实数与向量的积以及它所满足的交换律、结合律,从而解向量的二元一次方程组的方法与解实数的二元一次方程组的方法一致.
[例2]凸四边形ABCD的边AD、BC的中点分别为E、F,求证= (+).
证法一:构造三角形,使EF作为三角形中位线,借助于
三角形中位线定理解决.
过点C在平面内作=,则四边形ABGC是平行
四边形,故F为AG中点.
∴EF是△ADG的中位线,
∴EFDG,∴=.
而=+=+,
∴= (+).
证法二:创造相同起点,以建立向量间关系
如图,连EB,EC,则有=+,
=+,又∵E是AD之中点,
∴有+=0.
即有+=+;
以与为邻边作平行四边形EBGC,则由F是BC之中点,可得F也是EG之中点.
∴== (+)= (+)
Ⅲ.课堂练习
课本P66练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握实数与向量的积的定义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的充要条件,并能在解题中加以运用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 5,6,7
- 1 -1.3.2 三角函数的图像与性质(2)
一、课题:正、余弦函数的定义域、值域
二、教学目标:1.能指出正弦、余弦函数的定义域,并用集合符号来表示;
2.能说出函数,和,的值域、最大值、最小值,以及使函数取得这些值的的集合。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的定义域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.三角函数的定义。
(二)新课讲解:
1.正弦、余弦函数的定义域
函 数
定义域
例1:求下列函数的定义域:
(1); (2); (3);
(4); (5).
解:(1), ∴; (2), ∴;
(3), ∴;
(4),∴, ∴且;
(5) ∴ ∴ .
2.正、余弦函数的值域
函 数
值 域
例2:求使下列函数取得最大值的自变量的集合,并说出最大值是什么?
(1),; (2),.
解:(1)使函数,取得最大值的的集合,就是使函数, 取得最大值的的集合,
所以,函数,的最大值是.
(2)令,那么必须并且只需,且使函数,取得最大值
的 的集合是,由,得,
即:使函数,取得最大值的的集合是,函数的最大值是.
说明:函数,的最值:最大值,最小值.
例3:求下列函数的值域:
(1); (2).
解:(1)∵,∴, ∴
所以,值域为.
(2), ∴, ∴,
解得, 所以,值域为.
五、练习:
六、小结:1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.与正、余弦函数相关的一些函数的定义域、值域。
七、作业:
补充:求下列函数的值域:
(1);(2);(3)(其中为常数).
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- 2 -2.2.1 向量的加法
一、课题:向量的加法
二、教学目标:1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,会作已知两向量的和
向量;
3.理解向量的加法交换律和结合律,并能熟练地运用它们进行向量计算。
三、教学重、难点:1.如何作两向量的和向量;
2.向量加法定义的理解。
四、教学过程:
(一)复习:
1.向量的概念、表示法。
2.平行向量、相等向量的概念。
3.已知点是正六边形的中心,则下列向量组中含有相等向量的是( )
()、、、 ()、、、
()、、、 ()、、、
(二)新课讲解:
1.向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。表示:.
规定:零向量与任一向量,都有.
说明:①共线向量的加法:
②不共线向量的加法:如图(1),已知向量,,求作向量.
作法:在平面内任取一点(如图(2)),作,,则 .
(1) (2)
2.向量加法的法则:
(1)三角形法则:根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则。
表示:.
(2)平行四边形法则:以同一点为起点的两个已知向量,为邻边作,则
则以为起点的对角线就是与的和,这种求向量和的方法称为向量加法的平行
四边形法则。
3.向量的运算律:
交换律:.
结合律:.
说明:多个向量的加法运算可按照任意的次序与任意的组合进行:
例如:;.
4.例题分析:
例1 如图,一艘船从点出发以的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示)。
解:设表示船向垂直与对岸行驶的速度,表示水流的
速度,以、为邻边作,则就是船实际
航行的速度,
在△中,,,
∴,
∴
∴.
答:船实际航行速度的大小为,方向与流速间的夹角为.
例2 已知矩形中,宽为,长为,,,,
试作出向量,并求出其模的大小。
解:作,则如图
,
∴,
答:向量就是向量,其模为.
例3 一架飞机向北飞行千米后,改变航向向东飞行千米,
则飞行的路程为 400千米 ;两次位移的和的方向为北偏东,
大小为千米.
五、课堂练习:(1)化简;.
六、小结:1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则。
七、作业:补充:已知两个力,的夹角是直角,且知它们的合力与的夹角是,
牛,求和的大小。
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- 1 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十七课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
教学目标:
理解相位变换中的有关概念,会用相位变换画出函数的图象,会用“五点法”画出y=sin(x+)的简图;数形结合思想的渗透,辩证观点的培养,数学修养的培养.
教学重点:
1.相位变换中的有关概念;
2.会用相位变换画函数图象;
3.“五点法”画y=sin(x+)的简图.
教学难点:
理解并利用相位变换画图象.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
我们随着学习三角函数的深入,还会遇到形如y=sin(x+)的三角函数,这种函数的图象又该如何得到呢 今天,我们一起来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
[例]画出函数y=sin(x+),x∈R y=sin(x-),x∈R的简图.
解:列表
x
X=x+
sin(x+)
描点画图:
x
X=x-
sin(x-)
通过比较,发现:
函数y=sin(x+),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有的点向 平行移动 个单位长度而得到.
函数y=sin(x-),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有点向 平行移动 个单位长度而得到.
一般地,
Ⅲ.课时小结
函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
1.(1)y=sin(x+)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(2)y=sin(x-)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(3)y=sin(x-)是由y=sin(x+)向 平移 个单位得到的.
2.若将某函数的图象向右平移以后所得到的图象的函数式是y=sin(x+),则原来的函数表达式为 ( )
A.y=sin(x+) B.y=sin(x+)
C.y=sin(x-) D.y=sin(x+)-
3.把函数y=cos(3x+)的图象适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图象,这种变动可以是( )
A.向右平移 B.向左平移
C.向右平移 D.向左平移
4.将函数y=f(x)的图象沿x轴向右平移,再保持图象上的纵坐标不变,而横坐标变为原来的2倍,得到的曲线与y=sinx的图象相同,则y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+) B.y=sin(2x-)
C.y=sin(2x+) D.y=sin(2x-)
5.若对任意实数a,函数y=5sin(πx-)(k∈N)在区间[a,a+3]上的值 出现不少于4次且不多于8次,则k的值是 ( )
A.2 B.4 C.3或4 D.2或3
6.若函数f(x)=sin2x+acos2x的图象关于直线x=-对称,则a=-1.
- 3 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学案
数学学科《必修4》的教学指导
一.课标要求
在本模块中,学生将学习三角函数、平面上的向量(简称平面向量)、三角恒等变换。
三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。在本模块中,学生将通过实例,学习三角函数及其基本性质,体会三角函数在解决具有周期变化规律的问题中的作用。
向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景。在本模块中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力。
三角恒等变换在数学中有一定的应用,同时有利于发展学生的推理能力和运算能力。在本模块中,学生将运用向量的方法推导基本的三角恒等变换公式,由此出发导出其他的三角恒等变换公式,并能运用这些公式进行简单的恒等变换。
内容与要求
1.三角函数(约16课时)
(1)任意角、弧度
了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化。
(2)三角函数
①借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
②借助单位圆中的三角函数线推导出诱导公式(π/2±α, π±α的正弦、余弦、正切),能画出y=sin x, y=cos x, y=tan x的图象,了解三角函数的周期性。
③借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在(-π/2,π/2)上的性质(如单调性、最大和最小值、图象与x轴交点等)。
④理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,sin x/cos x=tan x。
⑤结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义;能借助计算器或计算机画出y=Asin(ωx+φ)的图象,观察参数A,ω ,φ对函数图象变化的影响。
⑥会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型。
2.平面向量(约12课时)
(1)平面向量的实际背景及基本概念
通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示。
(2)向量的线性运算
① 通过实例,掌握向量加、减法的运算,并理解其几何意义。
② 通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义。
③ 了解向量的线性运算性质及其几何意义。
(3)平面向量的基本定理及坐标表示
① 了解平面向量的基本定理及其意义。
② 掌握平面向量的正交分解及其坐标表示。
③ 会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算。
④ 理解用坐标表示的平面向量共线的条件。
(4)平面向量的数量积
① 通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的含义及其物理意义。
② 体会平面向量的数量积与向量投影的关系。
③ 掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算。
④ 能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。
(5)向量的应用
经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力。
3.三角恒等变换(约8课时)
(1)经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用。
(2)能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
(3)能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括引导导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆)。
二.各章教材分析及教学建议
第8章 三角函数
1.关于教材的定位
苏教版的引言:
提供背景:自然界广泛地存在着周期性现象,圆周上一点的运动是一个简单又基本的例子。
提出问题:用什么样的数学模型来刻画周期性运动/
明确任务:建构这样的数学模型。
教学的起点是:对周期性现象的数学(分析)研究;
教材的定位是:展示对周期现象进行数学研究的过程,即建构刻画周期性现象的数学模型的(思维)过程;
2.教科书的的特点
苏教版教材把本章定位为“展示建构刻画周期性现象的数学模型的(思维)过程”,为了保证这个定位的落实,或者说,作为定位的具体体现,教材形成了鲜明的特点:
(1) 采用以问题链为线索的呈现方式。
既然教材要展示“思维过程”,而思维是从问题开始的,思维的过程就是不断地提出问题,解决问题的过程。所以教材采用了以问题链展开的呈现方式。注意提出问题的环节,注意问题间的逻辑联系,强化目标(建构刻画周期性现象的数学模型)的指向作用;
例子:任意角三角函数
任意角三角函数概念无疑是本部的核心概念。苏教版的教材和其它的教材一样是在讲了“任意角”、“弧度制”以后,通过对锐角三角函数的考察后建立起任意角三角函数的概念的。应该指出的,尽管在建立三角函数概念的程序上看起来是相同的,只是在具体的处理方法上有些“微妙“的差异,可是不应该小看了这里的差异,因为这些差异正是对教材不同定位的表现。
(2) 以“数学地研究”的一般程序来组织、选取教学内容。
教材以
为主线展开。
教材充分发挥学习“函数”一章的 经验在建构“刻画周期性现象的数学模型”中的作用,在结构上尽可能地与“函数”一章相同。
为了突出“建构—研究—应用”这一主线,教材对传统的教学内容做了“强干削技”的处理。如,抽出“三角变换”的内容,另立一章;把6种三角函数减为3种等等。
这样做一方面可以让学生利用已有的经验,掌握学习的主动权,发现数学知识的联系,加深对知识的理解;另一方面又突出了基本的数学思想和数学地研究问题的方法,有利于正确的数学观念的形成。
3.突出周期性。
(1)本章的研究对象是周期性现象,建构的是“刻画周期性现象的数学模型”,在教材中,我们突出了周期性,把它看成是教材编写的出发点和归属。
(2)例子:三角函数的性质
在很多教材中,总是通过作出三角函数的图象,然后再由图象的观察得到三角函数的性质的。对此,苏教版的教材做了不同的处理。
4.加强几何直观,强调形数结合的思想
(1)三角函数的基础是几何中的相似形和圆,而研究方法又主要是代数的,因此三角函数集中地体现了形数结合的思想,在代数和几何之间建立了初步的联系。在本章中,充分渗透了数形结合的思想.一方面是以形助数,突出了几何直观对理解抽象数学概念的作用.如在三角函数及其性质的学习中,注意充分发挥单位圆的直观作用,借助单位圆认识任意角、任意角的三角函数,理解三角函数的周期性、诱导公式、同角三角函数关系式以及三角函数的图象;通过角终边之间的对称关系来研究诱导公式;借助三角函数的图象理解三角函数在一个周期上的单调性、最大和最小值、图象与轴的交点等性质;另一方面以数助形,例如应用三角函数的周期性来简化函数图象的作图.
(2)例子:诱导公式的推导。
提出问题:由三角函数的定义可以知道:终边相同的角的同一三角函数值相等。除此以外还有一些角,它们的终边具有某种特殊关系,如关于坐标轴对称,关于原点对称等,那么它们之间的三角函数值之间具有什么样的关系呢?
解决问题的程序如下:
教学建议
1. 准确把握教学要求
(1)与过去的教材相比,新教材强调了三角函数是一种“数学模型”
(2)与以往的三角函数内容相比较,本章提出了对三角函数作为刻画现实世界的数学模型的认识的要求,加强了对借助单位圆理解三角函数的概念、性质,以及通过建立三角函数模型解决实际问题等内容。"标准"删减了任意角的余切、正割、余割,已知三角函数求角,反三角函数符号等内容。降低了对任意角概念,弧度制概念,同角三角函数的基本关系式,诱导公式,三角函数的奇偶性的要求。这样的处理,把重点放在使学生理解三角函数及其基本性质、体会三角函数在解决具有周期变化规律的问题中的作用上,而对一些细枝末节的内容不再作过多要求。教学时应当把握好这种变化,遵循 "标准"所规定的内容和要求,不要随意补充已被删减的知识点。也不要引进那些繁琐的、技巧性高的变换题目(例如求定义域、值域;已知sina=m求的其他三角函数值;用诱导公式进行复杂变换的问题等)。
(3)但是也不能放松基本的技能训练,应该让学生记牢并熟练地使用诱导公式,同角三角函数关系式,能用五点法画出正(余)弦函数的图象等,因为这是利用三角函数解决问题的基础。
2. 注意从数学模型的角度来认识三角函数,突出数学思想方法在数学模型建构中的作用。
(1)要突出数学模型思想。教学中应当充分利用章引言提供的情境,引导学生利用学习《函数》的经验,自觉地参与建构刻画周期现象的数学模型的活动,使学生从学习之初就建立起从数学模型的角度看三角函数的意识,在此基础上,要充分注意运用三角函数模型解决实际问题的教学,使学生经历运用三角函数模型描述周期现象、解决实际问题的全过程。
(2)要充分发挥形数结合思想方法在本章的运用。发挥单位圆、三角函数线、图象的作用。
(3)运用和深化函数思想方法。
三角函数是学生在高中阶段系统学习的又一个基本初等函数,教学中应当注意引导学生以数学l中学到的研究函数的方法为指导来学习本章知识,即在函数观点的指导下,学习三角函数,这对进一步理解三角函数概念,理解函数思想方法对提高学生在学习过程中的数学思维水平都是十分重要的。
(4)例:用集合与对应的函数观点看三角函数,这是一种“多对一”的函数;用函数研究中的基本问题(对应关系、定义域、值域、表示方法、图象,性质等)来理解学习三角函数的进程;在讨论y=Asin(ωx+φ)的图象时,渗透函数变换与图象变换 (平移、伸)的关系。(需要注意分寸)
3.以问题为中心,充分发挥理性思维在建构数学模型中的作用。
4.恰当地使用信息技术。
第9章 平面向量
教材定位
对一种具有丰富的几何背景与物理背景的近代数学模型的研究。
(1)向量是具有深刻的几何背景和物理背景的数学模型;
(2)向量是近代数学中重要的、基本的概念,也是一种基本的重要的数学工具;
①向量既是代数的对象,又是几何的对象。作为代数对象,向量可以运算。作为几何对象,向量有方向,可以刻画直线、平面等几何对象;向量有长度,可以刻画长度、面积、体积等几何度量问题。向量由大小和方向两个因素确定,大小反映了向量数的特征,方向反映了向量形的特征,因此,向量是集数形于一身的数学概念,是数学中数形结合思想的典型体现。
②向量是抽象代数、线性代数、泛函分析中的基本数学模型,是理解这些数学内容的基础:
③向量也是重要的物理模型。平面力场、平面位移场以及二者混合产生的做功问题,都可以用向量空间来刻画和描述。
向量不仅沟通了代数与几何的联系,而且,体现了近现代数学的思想,它在高中数学中的重要地位是不言而喻的。
教材特点:
按照数学模型研究的一般程序展开教材;
(1)和《函数》、《三角函数》类似,本章也是对一种数学模型的研究。教材也是按照对数学模型研究的一般程序即“建构模型——研究模型——应用模型”的顺序展开的。这样的编写顺序不仅符合向量知识的发展过程,而且可以唤起学生在《函数》、《三角函数》学习中获得的经验,在助于发挥学生在学习中的主动权。
(2)本章首先现实根据学生的生活经验,创设丰富的情境,从大量的实际
背景中抽象出向量的概念(数学模型),然后用数学的方法研究向量及其运算的性质,最后再运用数学模型去解决实际问题.这样处理体现了数学知识产生和发展的过程,突出了数学的来龙去脉,有助于学生理解数学的本质,形成对数学完整的认识,达到培养学生的创新思维和理性思维的目的,同时也有助于数学应用意识的发展.
(3)以问题为中心,用问题链为线索揭示知识的发生过程。
● 突出向量的物理背景和几何背景;
(1) 教科书特别注意从丰富的物理背景和几何背景中引人向量概念。
接着教材又以位移为原型,建立了向量的概念,接着用有向线段给出了向量的儿何背景,并定义向量的模、单位向量等概念。这样的安排,可以使学生认识到向量在刻画现实问题、物理问题以及数学问题中的作用,使学生建立起理解和运用向量概念的背景支撑。
(2)在有关向量的运算中,教材也注意突出向量运算的原型。
如:以位移的“积累“为原型定义向量的加法和数乘;以功为原型定义向量的数量积。在研究向量的线性运算时,充分发挥有向线段几何背景的作用。如用有向线段来解释数乘的几何意义。在向量基本定理中,提供力的分解和速度分解的背景。
(3)在向量的应用中,揭示它丰富的背景。
● 突出运算的核心地位;
(1)运算是向量的核心内容,对中学生来说,根据现实的原型,自觉地“构造”运算,还是第一次。虽然学生对运算并不陌生,但是,他们眼中的运算只有数的运算、字母(式)的运算。现在要学习向量的运算,这对于运算的理解时一个突破;
(2)教材在处理向量运算的内容时,注意和数的运算进行类比,这样既可以有效地利用学生有关数的运算的经验,而且可以帮助学生发展对运算的认识。
例如:和数进行类比,在建立了向量的运算以后,研究向量的运算(加、减、数乘等等)和它们满足的运算律,在定义了运算以后,探讨运算的应用,就都是很自然的了。
(3)和数学中的概念一样,数学对象的运算也是一种数学模型,它也有一个建构的过程,它同样是从原型中抽象出来的。教材特别注意展示这个建构过程。
如向量的加法就是从位移的积累,从分力和合力的关系中抽象出来的。
特别地,向量的数量积是以功为原型抽象出来的。
(4)我们知道,只有建立了数的表示方法,才能讨论数的运算问题。类似地,在讨论向量的运算之前,必须先要解决向量表示的问题。由于向量既是代数对象,又是几何对象,因而向量具有多种表示方法。作为代数对象,向量可以用一个“符号”表示;作为几何对象,向量可以用有向线段表示。在学习了向量基本定理以后,还可以用坐标来表示。实际上,向量的每一种表示方法,都建立了一种语言。对向量的运算也可以用不同的语言来表示。在教材中,先用几何语言即有向线段来表示向量的线性运算。然后再用代数语言来坐标语言来表示。这样就使向量成为联系代数和几何的桥梁,成为解决现实问题和数学问题的工具。
(5)向量是通过运算来解决问题的。
向量之所以能解决几何问题,是是因为向量具有明确的几何背景,向量的运算及运算律具有明显的几何意义,因此涉及长度、夹角的几何问题可以通过向蛩及其运算得到解决。几何图形的性质,也可以在向量的运算律中得到反映。例如,平行四边形可以看成表示向景加法和减法的几何模型,而向量的加法及其交换律 又可以表示平行四边形的性质 (在平行四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,所以△ABD≌△CDB。这样,建立了向量运算 (包括运算律),与几何图形之间的关系后,可以使图形的研究推进到有效能算的水平,向量运算 (运算律,把向量与几何、代数有机地联系在一起。
● 突出向量与相关知识的联系。突出向量的工具作用;
(1)教材特别注意联系实际,注意向量与相关学科(如:力学、物理学、几何、代数、三角)的联系。注意用向量方法解决各类问题。
(2)在例题和习题中都安排了向量在相邻领域内的应用题。
教学建议:
1.明确教学要求;
2.让学生参与建构活动;
(1)要让学生参与建构向量及其运算的活动,经历建构过程,引导学生认识到向量是一种描述现实问题的数学模型。
(2)要让学生了解向量的物理背景、几何背景,知道它的原型。
(3)通过建构活动,让学生熟悉向量及其运算的几何意义,物理意义,这是灵活运用向量解决问题的基础。
3. 让学生明确研究向量问题的基本思路。
(1)向虽是代数的对象。作为代数对象,向量可以运算,而且正是因为有了运算,向量的威力才得到充分的发挥:
(2)向量又是几何对象,所以向量可以刻画儿何元素 (点、线、面,利用向量的方向可以与三角函数发生联系:
(3)正因为,向量“一身二任”,所以几何图形的许多性质会表现为向量的运算性质,这样我们就可以通过向量的运算来描述和研究几何元素之间的关系(如直线的平行、垂直等),确定几何图形的长度、面积、夹角等等:
例子:在贯穿向量教学的全过程中,都要向学生讲清本章研究的总思路,让学生明确向量研究的基本思路。特别是在学完本章后,更应引导学生反思,因为这对于向量方法的理解 是至关重要的。
(4)让学生理解向量方法的实质。
①建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面儿何问题抟化为向量问题;
②通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、 夹角等问题;
③把运算结果"翻译"成几何关系。
第10章.三角变换
教材的定位:
本章的主要教学内容是三角函数式的恒等变换。其实只涉及一个角的恒等变换在《三角函数》中已经做了研究。
(1)是(在第8章的基础上)对三角函数这一数学模型(运算)性质的进一步研究;
(2)是用演绎方法(借助于运算),建立数学知识体系的一个范例。
说明要点:
(1)三角恒等变换公式实质上是三角函数的运算性质,而运算性质是函数的重要性质;是对函数研究的一个方面(可以和对数函数、指数函数类比);
(2)如果不研究三角变形就不能发挥三角的工具价值;
(3)三角变换公式繁多,但相互之间存在着紧密的逻辑联系,从一个公式出发,就可以推出其它的公式。这种类似于公理化的结构,在中学数学中是不可多得的。另一方面,三角恒等变换也是一种演绎推理的方式,应该充分发挥它在培养学生推理能力
教材特点
●把演绎的知识结构放在“对周期性现象作数学研究”的大背景下展开。
本章的教学内容是按照三角变换公式之间的逻辑联系展开的。
这是一个逻辑的演绎的体系,为了突出三角函数的主干内容,特别是突出三角函数作为描述周期变化的数学模型这一本质,在教科书中,这个演绎的体系是放在对周期现象进行研究的大背景下建立的。首先,在引言中就从周期运动合成的角度提出三角变换的课题,在讨论了和差角公式以后,教科书又通过《链接》,给出了正弦函数、余弦函数叠加的问题的结论。本章就构成了一个相对完整的数学发现和应用的过程。这样的安排,有助于学生从总体上理解三角变换。
●运用问题链,展现公式的发现和推导过程。
在传统的教学中,往往把三角变换单纯地视为基本的技能训练,强调反复的练习和操作,强调三角变换的具体方法和技巧,造成了公式头绪多,练习习题难,技巧方法刁的现象。和过去相比,教科书更重视公式的发现和推导过程,重视学生在三角变换中的思维过程,重视这些过程中的思维活动,和指导这些活动的思想方法。这和传统的教学是有明显的区别的。
根据《课程标准》的要求,教科书降低了对三角变换的要求。特别是不再要求用积化和差、和差化积、半角公式等作复杂的恒等变形,而把推导积化和差、和差化积、半角公式作为三角恒等变换的基本训练,避免任意加大三角变换的难度,防止在三角变换中深挖洞的现象。
●注意从运算的角度看待三角变换。
注意从运算的角度看待三角变换。把三角变换看成是三角函数的运算。这样就使的三角变换和运算(包括向量的运算)发生了联系。在教科书中,三角变换的公式都是通过运算的方法推导和证明的。在本章最后更从运算的角度提出和差化积、积化和差的研究课题。
●注意突出向量和三角函数的联系。
教科书利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,并由此公式作为出发点,推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式。
8.本章中的三角变换公式都是由余弦的差角公式推导出来的,化归思想是推导这些公式的主导思想。在教学中,不任是在推导公式时,还是在应用公式时,都应该自始至终地贯彻这一思想。
教学建议
1.准确地把握教学要求。
课程标准对本章提出了下面的要求:
(1)经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用。
(2)能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
(3)能运用上述公式进行简单的恒等变换 (包括尝试导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆,,通过这些基本训练,使学生进一步提高运用联系的观点、化归的思想方法处理问题的自觉性,体会一般与特殊的关系与转化、换元思想、方程思想等在三角恒等变换中的作用。
(4)在学习三角恒等变换的基本思想和方法的过程中,发展推理能力和运算能力。
根据《课程标准》的要求,教科书降低了对三角变换的要求。特别是不再要求用积化和差、和差化积、半角公式等作复杂的恒等变形,而把推导积化和差、和差化积、半角公式作为三角恒等变换的基本训练,避免任意加大三角变换的难度,不要随意补充已被删减的内容,也不要引进那些繁琐的,技巧性高的难题,更不要一味在细微耒节上做文章。但要注意基础训练。
2.对公式asinx+bcosx的处理。有关形如asinx+bcosx的三角函数式化简的一般结论,是超出教学的一般要求的。而课本第102页的例3到思考是作为和差角公式的逆向应用,因此在习题中的处理也仅仅作为差角公式的应用,不宜过多地加深拓宽。
现实世界中的问题
建立数
学模型
对数学模型
进行研究
利用数学模
型解决问题一,是沟通代数与几何的一种工具,体现了数形结合的思想。本模块用向量的数量积来推导两角差的余弦公式、刻画平面内两条直线平行与垂直的位置关系等问题,体现了向量方法在研究和解决数学问题中的作用,也沟通了代数、几何与三角的联系。三角函数与向量在物理中有着广泛的应用,物理背景也是三角函数与向量模型的重要原型。《标准》强调突出三角函数与向量的物理背景和三角函数与向量在物理中的应用,体现了数学与物理等学科的密切联系。
问题
终边的的位置关系
三角函数值之间的关系
终边的位置关系(对称)((对称)
诱导公式
C
C +
S
S +
C2
T2
T
T +
S2
PAGE
31.2.2 同角三角函数的基本关系式(2)
一、课题:同角三角函数的基本关系(2)
二、教学目标:1.根据三角函数关系式进行三角式的化简和证明;
2.了解已知一个三角函数关系式求三角函数(式)值的方法。
三、教学重、难点:如何运用公式对三角式进行化简和证明。
四、教学过程:
(一)复习:
1.同角三角函数的基本关系式。
(1)倒数关系:,,.
(2)商数关系:,.
(3)平方关系:,,.
(练习)已知,求.
(二)新课讲解:
例1 化简.
解:原式.
例2 化简.
解:原式
.
例3 已知,试确定使等式成立的角的集合。
解:∵=
==.
又∵,
∴, 即得或.
所以,角的集合为:或.
例4 化简.
解:原式=
.
说明:化简后的简单三角函数式应尽量满足以下几点:
(1)所含三角函数的种类最少;
(2)能求值(指准确值)尽量求值;
(3)不含特殊角的三角函数值。
例5 求证:.
证法一:由题义知,所以.
∴左边=右边.
∴原式成立.
证法二:由题义知,所以.
又∵,
∴.
证法三:由题义知,所以.
,
∴.
例6.求证:.
证明:左边
,
右边.
所以,原式成立。
总结:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边(如例5的证法一);(2)证明左右两边同等于同一个式子(如例6);(3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立。
例7 已知,求.
解:由等式两边平方:
.
∴(*),即,
可看作方程的两个根,解得.
又∵,∴.又由(*)式知
因此,.
五、小结:1.运用同角三角函数关系式化简、证明。
2.常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等。
六、作业:
PAGE
- 2 -第八课时 平面向量的坐标运算(二)
教学目标:
掌握已知平面向量的和、差,实数与向量的积的坐标表示方法并能熟练运用.
教学重点:
平面向量的坐标运算.
教学难点:
平面向量的坐标运算.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
平面向量的坐标运算法则.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),那么与是否共线 线段AB与线段AC是否共线
解:∵=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),
=(2-(-1),5-(-1))=(3,6),又2×6-3×4=0,
∴∥,∴与共线.
又直线AB与直线AC显然有公共点A,
∴A、B、C三点共线,即线段AB与线段AC共线.
综上,与共线,线段AB与线段AC也共线.
[例2]已知ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求顶点D的坐标.
对此题,课本是利用向量相等(即=)来求解的,较为简便.另外,此题若利用同学们刚学过且也较为熟悉的向量加法或减法都是可以顺利求解的,为开拓同学们的解题思路,下面就介绍这下面六种解法.
解法一:(利用向量加法)
先依题意在坐标系内作出ABCD(如图),设顶点D的坐标为(x,y),并连结OA、OD,则=+.
∵=,∴=+
∴(x,y)=(-2,1)+(3-(-1),4-3)
=(-2,1)+(4,1)=(2,2)
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法二:(利用向量减法)
先依题意在坐标系内作出ABCD(如图),设顶点D的坐标为(x,y),并连结OA、OD,则=-
∵=,∴=-,
∴(x,y)=(3-(-1),4-3)-(0-(-2),0-1)
=(4,1)-(2,-1)=(2,2)
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法三:(利用中点的向量表达式)
如图,在ABCD中,AC的中点M即是BD的中点.
∵= (+)= (+),
+=+,
=+-
=(-2,1)+(3,4)-(-1,3)=(2,2).
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法四:(利用中点坐标公式)
如图,在ABCD中,AC的中点即为BD的中点,设点D的坐标为(x,y),则
. 解得x=2,y=2.
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法五:(利用平面内两点间的距离公式)
如图,设点D的坐标为(x,y).
在ABCD中,||=||,||=||,
有
解得,.
经检验是方程组的解.
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法六:(利用平行四边形对边的向量相等)
如上图,设顶点D的坐标为(x,y),
在ABCD中, =, =(x+2,y-1),
=(4,1),(x+2,y-1)=(4,1),
即, 解得x=2,y=2,
∴顶点D的坐标为(2,2).
[例3]在△OAB中,=a,=b,设点M分所成的比为2∶1,点N分所成的比为3∶1,而OM和BN交于点P,试用a和b表示OP.
解:=+=+
=+ (-)=+
=a+b
∵与共线,设=a+b ①
又∵与共线,设=s,
∴=+=+s=+s(-)
=(1-s) +s= (1-s) +s
= (1-s)a+sb ②
由①②知 ∴t=,=a+b
[例4]向量b=(-3,1),c=(2,1),若向量a与c共线,求|b+a|的最小值.
解:设a=λc=(2λ,λ),
则b+a=(-3+2λ,1+λ),
∴|b+a|==
=≥
∴|b+a|的最小值为,此时a=c.
[例5]已知b的方向与a=(-3,4)的方向相同,且|b|=15,求b.
解:设a的单位向量为e,
则e==(-,); ∵b与a方向相同
∴b=|b|·e=15·(-,)=(-9,12)
∴b=(-9,12).
Ⅲ.课堂练习
课本P76练习1,2,3
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的坐标表示,熟练平面向量的坐标运算,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P77习题 5,6,7,8
平面向量的坐标运算
1.已知a=(-1,3),b=(x,1),且a∥b,则x等于 ( )
A.3 B. C.-3 D.-
2.已知A(x,2),B(5,y-2),若=(4,6),则x、y的值为 ( )
A.x=-1,y=0 B.x=1,y=10
C.x=1,y=-10 D.x=-1,y=-10
3.已知M(3,-2),N(-5,-1),=,则P点的坐标为 ( )
A.(-8,1) B.(-1,-) C.(1,) D.(8,-1)
4.若a-b=(1,2),a+b=(4,-10),则a等于 ( )
A.(-2,-2) B.(2,2) C.(-2,2) D.(2,-2)
5.若向量a=(-1,x),b=(-x,2)共线且方向相同,则x= .
6.已知向量=(k,12),=(4,5),=(10,k)若A、B、C三点共线,则k= .
7.已知|a|=2,b=(-1,),且a∥b,则a= .
8.已知作用于坐标原点的三个力F1(3,4),F2(2,-5),F3(3,1),求作用于原点的合力F1+F2+F3的坐标.
9.设A、B、C、D四点坐标分别为(-1,0),(0,2),(2,),(,),求证:ABCD为梯形.
10.已知A(2,3),B(-1,5),满足=,=3,=-,求C、D、E三点坐标.
平面向量的坐标运算答案
1.D 2.B 3.B 4.D 5. 6.11或-2 7.(-,3)或(,-3)
8.解:由F1+F2+F3=(3,4)+(2,-5)+(3,1)=(8,0)
9.证明:∵=(1,2),=(,1)=
∴∥,且||=2||
∴四边形ABCD为梯形.
10.解:由A(2,3),B(-1,5)得=(-3,2)
∴==(-1,) ∴C(1,)
=3=(-9,6) ∴D(-7,9)
又∵=-=(,-) ∴E(,)
- 6 -第二课时 向量的加法
教学目标:
掌握向量加法概念,结合物理学实际理解向量加法的意义,能熟练地掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,并能作出已知两向量的和向量,理解向量加法满足交换律和结合律,表述两个运算律的几何意义,掌握有特殊位置关系的两个向量的和,比如共线向量、共起点向量、共终点向量等.
教学重点:
向量加法的平行四边形法则与三角形法则.
教学难点:
对向量加法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的有关概念,明确了向量的表示方法,了解了零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并接触了这些概念的辨析判断.
另外,向量和我们熟悉的数一样可以进行加减运算,这一节,我们先学习向量的加法.
Ⅱ.讲授新课
我们先给出向量加法的定义
1.向量加法的定义
已知a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,
则向量叫做a与b的和,记作a+b.
即a+b=+=.
求两个向量和的运算叫向量的加法.
2.向量加法的三角形法则
在定义中所给出的求向量和的方法就是向量加法的三角形法则,运用这一法则时要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量的终点为起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量即为和向量.
3.向量加法的平行四边形法则
如图,由于平行四边形对边平行且相等,则可把向量b的起点由B移到A,即= =b,则:
=+=+
即:在平面内过同一点A作=a,=b,则以AB、AD为邻边
构造平行四边形ABCD,则以A为起点的对角线向量即a与b的和,这种方法即为向量加法的平行四边形法则.
说明:上述两种方法实质相同,但应用各有特色,三角形法则适合于首尾相接的两向量求和,而平行四边形法则适合于同起点的两向量求和,但两共线向量求和时,则三角形法则较为合适.
4.向量加法所满足的运算律
交换律:a+b=b+a
结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
说明:运算律验证引导学生完成.
下面我们通过例题来进一步熟悉向量加法的三角形法则与平行四边形法则.
[例1]如图,已知向量a,b,求作向量a+b.
分析:此题可以应用三角形法则也可应用平行四边形法则
求解,但应注意两种法则的适用前提不同,若用三角形法则,
则应平移为两向量首尾相接;若用平行四边形法则,则应平移
为两向量同起点情形.
作法一:设a=,b=,过点B作==b,
则根据向量加法的三角形法则可得
=+=a+b
作法二:过A作==b,然后根据向量加法的
平行四边形法则,以AB、AC作出的平行四边形的对角
线=a+b.
评述:在求作两已知向量的和向量时,对于向量加法
的三角形法则和平行四边形法则,学生可根据具体情况灵
活运用.
[例2]一艘船从A点出发以2 km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2 km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
分析:速度是一个既有大小又有方向的量,所以可以用向量表示,速度的合成也就是向量的加法.
解:如图,设表示船向垂直于对岸行驶的速度,表示水流
的速度,以AD、AB作邻边作ABCD,则就是船实际航行的速度.
在Rt△ABC中,||=2,||=2,
∴||= eq \r(||2+||2)
= eq \r(22+(2)2) =4
∵tanCAB==,∴∠CAB=60°
答:船实际航行速度的大小为4 km/h,方向与流速间的夹角为60°.
评述:此题说明在物理学中有关速度合成等问题可以运用向量的知识来解决.
[例3]试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
分析:要证明四边形是平行四边形,只要证明其中一组对边平行且相等,由向量相等的定义可知,只需证明其中一组对边对应的向量相等.
解析:已知ABCD是四边形,对角线AC与BD交于O,AO=OC,DO=OB.
求证:ABCD是平行四边形.
证明:如图,由向量的加法法则,
有=+,=+.
又已知=,=. ∴=.
这说明AB与DC平行且相等.
故ABCD是平行四边形.
Ⅲ.课堂练习
课本P63练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量加法定义的基础上,掌握向量加法的三角形法则与平行四边形法则,并了解向量加法在物理学中的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 1,2,3
- 3 -1.3.2 三角函数的图像与性质(4)
一、课题:正、余弦函数的值域(2)
二、教学目标:1.进一步掌握与正、余弦相关函数的值域的求法;
2.正、余弦函数的值域在应用题中的应用。
三、教学重、难点:与正、余弦函数值域相关的应用题的解法。
四、教学过程:
(一)复习:
练习:求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
(二)新课讲解:
1.三角函数模型的应用题
例1:如图,有一快以点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形辟为绿地,使其一边落在半圆的直径上,另两点、落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为,如何选择关于点对称的点、的位置,可以使矩形的面积最大?
解:设,
则,,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,
此时,,,
答:、应该选在离点处,才能使矩形的面积最大,最大面积为.
2.含字母系数的函数最值
例2:已知函数()的最大值为,最小值为,求函数
的最大值和最小值。
解:()
当时,, ①
当时,, ②
由①②得, ∴,
所以,当时,,当时,.
例3:已知函数的定义域是,值域是,求常数.
解:
∵,∴, ∴,
若,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:,
若时,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:, 所以,或.
五、小结:1.三角函数模型的应用题的解法;
2.函数字母系数的函数最值问题的解法。
六、作业:
补充:
1.求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
2.已知的定义域为,值域为,求.
3.如图,四边形是一个边长为米的正方形地皮,其中是一个半径为米的扇形小山,是弧上一点,其余部分都是平地,现一开发商想在平地上建造一个有边落在与上的长方形停车场,求长方形停车场面积的最大值、最小值。
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- 2 -第十一课时 平面向量数量积的坐标表示
教学目标:
掌握两个向量数量积的坐标表示方法,掌握两个向量垂直的坐标条件,能运用两个向量的数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.
教学重点:
平面向量数量积的坐标表示.
教学难点:
向量数量积的坐标表示的应用.
教学过程:
Ⅰ.课题引入
上一节我们学面向量的数量积,并对向量已能用坐标表示,如果已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎样用a和b的坐标表示a·b呢
这是我们这一节将要研究的问题.
Ⅱ.讲授新课
首先我们推导平面向量的数量积坐标表示:
记a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴a=x1i+y1j,b=x2i+y2j
∴a·b=(x1i+y1j)(x2i+y2j)=x1x2i2+(x1y2+x2y1)i·j+y1y1j2=x1x2+y1y2
1.平面向量数量积的坐标表示:
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴a·b=x1x2+y1y2
2.两向量垂直的坐标表示:
设a=(x1,y1),b=(x2,y2)
则a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0
[例1]已知a=(1,),b=(+1,-1),则a与b的夹角是多少
分析:为求a与b夹角,需先求a·b及|a||b|,再结合夹角θ的范围确定其值.
解:由a=(1,),b=(+1,-1)
有a·b=+1+ (-1)=4,|a|=2,|b|=2.
记a与b的夹角为θ,则cosθ==
又∵0≤θ≤, ∴θ=
评述:已知三角形函数值求角时,应注重角的范围的确定.
[例2]已知a=(3,4),b=(4,3),求x,y的值使(xa+yb)⊥a,且|xa+yb|=1.
分析:这里两个条件互相制约,注意体现方程组思想.
解:由a=(3,4),b=(4,3),有xa+yb=(3x+4y,4x+3y)
又(xa+yb)⊥a(xa+yb)·a=0
3(3x+4y)+4(4x+3y)=0
即25x+24y=0 ①
又|xa+yb|=1|xa+yb|2=1
(3x+4y)2+(4x+3y)2=1
整理得:25x2+48xy+25y2=1
即x(25x+24y)+24xy+25y2=1 ②
由①②有24xy+25y2=1 ③
将①变形代入③可得:y=±
再代入①得:x=
∴或
[例3]在△ABC中,=(1,1),=(2,k),若△ABC中有一个角为直角,求实数k的值.
解:若A=90°,则·=0,
∴1×2+1×k=0,即k=-2
若B=90°,则·=0,又=-=(2,k)-(1,1)=(1,k-1)
即得:1+(k-1)=0,∴k=0
若C=90°,则·=0,即2+k(k-1)=0,而k2-k+2=0无实根,
所以不存在实数k使C=90°
综上所述,k=-2或k=0时,△ABC内有一内角是直角.
评述:本题条件中无明确指出哪个角是直角,所以需分情况讨论.讨论要注意分类的全面性,同时要注意坐标运算的准确性.
[例4]已知:O为原点,A(a,0),B(0,a),a为正常数,点P在线段AB上,且=t (0≤t≤1),则·的最大值是多少
解:设P(x,y),则=(x-a,y),=(-a,a),由=t可有:
,解得
∴=(a-at,at),又=(a,0),
∴·=a2-a2t
∵a>0,可得-a2<0,又0≤t≤1,
∴当t=0时,·=a2-a2t,有最大值a2.
[例5]已知|a|=3,|b|=2,a,b夹角为60°,m为何值时两向量3a+5b与ma-3b互相垂直?
解法:(3a+5b)·(ma-3b)
=3m|a|2-9a·b+5ma·b-15|b|2
=27m+(5m-9)×3×2cos60°-15×4=42m-87=0
∴m==时,(3a+5b)⊥(ma-3b).
Ⅲ.课堂练习
课本P82练习1~8.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握两个向量数量积的坐标表示方法,掌握两个向量垂直的坐标形式条件,能运用两个向量的数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.
Ⅴ.课后作业
课本P83习题 6,8,9,10
平面向量数量积的坐标表示
1.在已知a=(x,y),b=(-y,x),则a,b之间的关系为 ( )
A.平行 B.不平行不垂直 C.a⊥b D.以上均不对
2.已知a=(-4,3),b=(5,6),则3|a|2-4a·b为 ( )
A.63 B.83 C.23 D.57
3.若a=(-3,4),b=(2,-1),若(a-xb)⊥(a-b),则x等于 ( )
A.-23 B. C.- D.-
4.若a=(λ,2),b=(-3,5),a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围为 ( )
A.(,+∞) B.[,+∞)
C.(-∞,) D.(-∞,]
5.已知a=(-2,1),b=(-2,-3),则a在b方向上的投影为 ( )
A.- B. C.0 D.1
6.已知向量c与向量a=(,-1)和b=(1,)的夹角相等,c的模为,则
c= .
7.若a=(3,4),b=(1,2)且a·b=10,则b在a上的投影为 .
8.设a=(x1,y1),b=(x`2,y`2)有以下命题:
①|a|= ②b2= ③a·b=x1x`2+y1y`2 ④a⊥bx1x`2+y1y`2=0,其中假命题的序号为 .
9.已知A(2,1),B(3,2),D(-1,4),
(1)求证:⊥ ;(2)若四边形ABCD为矩形,求点C的坐标.
10.已知a=(3,-2),b=(k,k)(k∈R),t=|a-b|,当k取何值时,t有最小值?最小值为多少?
11.设向量a,b满足|a|=|b|=1及|3a-2b|=3,求|3a+b|的值.
平面向量数量积的坐标表示答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.(,)或(-,) 7.2 8.②
9.已知A(2,1),B(3,2),D(-1,4),
(1)求证:⊥ ;(2)若四边形ABCD为矩形,求点C的坐标.
(1)证明:∵=(1,1),=(-3,3)
∴·=1×3+1×(-3)=0, ∴⊥.
(2)解:∵ABCD为矩形,设C(x,y),
∴=,(1,1)=(x+1,y-4)
∴x=0,y=5,∴C(0,5).
10.已知a=(3,-2),b=(k,k)(k∈R),t=|a-b|,当k取何值时,t有最小值?最小值为多少?
解:∵a-b=(3-k,-2-k)
∴t=|a-b|=
== eq \r(2(k-)2+)
∴当k=时,t取最小值,最小值为.
11.设向量a,b满足|a|=|b|=1及|3a-2b|=3,求|3a+b|的值.
解:a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴|a|=|b|=1,
∴x12+y12=1,x22+y22=1 ①
3a-2b=3(x1,y1)-2(x2,y2)=(3x1-2x2,3y1-2y2),
又|3a-2b|=3,
∴(3x1-2x2)2+(3y1-2y2)2=9,
将①代入化简,
得x1x2+y1y2= ②
又3a+b=3(x1,y1)+(x2,y2)=(3x1+x2,3y1+y2),
∴|3a+b|2=(3x1+x2)2+(3y1+y2)2=9(x12+y12)+(x22+y22)+6(x1x2+y1y2)=12,
故|3a+b|=2.
- 6 -第十一课时 平面向量数量积的坐标表示
教学目标:
掌握两个向量数量积的坐标表示方法,掌握两个向量垂直的坐标条件,能运用两个向量的数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.
教学重点:
平面向量数量积的坐标表示.
教学难点:
向量数量积的坐标表示的应用.
教学过程:
Ⅰ.课题引入
上一节我们学面向量的数量积,并对向量已能用坐标表示,如果已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),怎样用a和b的坐标表示a·b呢
这是我们这一节将要研究的问题.
Ⅱ.讲授新课
首先我们推导平面向量的数量积坐标表示:
记a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴a=x1i+y1j,b=x2i+y2j
∴a·b=(x1i+y1j)(x2i+y2j)=x1x2i2+(x1y2+x2y1)i·j+y1y1j2=x1x2+y1y2
1.平面向量数量积的坐标表示:
已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴a·b=x1x2+y1y2
2.两向量垂直的坐标表示:
设a=(x1,y1),b=(x2,y2)
则a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0
[例1]已知a=(1,),b=(+1,-1),则a与b的夹角是多少
分析:为求a与b夹角,需先求a·b及|a||b|,再结合夹角θ的范围确定其值.
解:由a=(1,),b=(+1,-1)
有a·b=+1+ (-1)=4,|a|=2,|b|=2.
记a与b的夹角为θ,则cosθ==
又∵0≤θ≤, ∴θ=
评述:已知三角形函数值求角时,应注重角的范围的确定.
[例2]已知a=(3,4),b=(4,3),求x,y的值使(xa+yb)⊥a,且|xa+yb|=1.
分析:这里两个条件互相制约,注意体现方程组思想.
解:由a=(3,4),b=(4,3),有xa+yb=(3x+4y,4x+3y)
又(xa+yb)⊥a(xa+yb)·a=0
3(3x+4y)+4(4x+3y)=0
即25x+24y=0 ①
又|xa+yb|=1|xa+yb|2=1
(3x+4y)2+(4x+3y)2=1
整理得:25x2+48xy+25y2=1
即x(25x+24y)+24xy+25y2=1 ②
由①②有24xy+25y2=1 ③
将①变形代入③可得:y=±
再代入①得:x=
∴或
[例3]在△ABC中,=(1,1),=(2,k),若△ABC中有一个角为直角,求实数k的值.
解:若A=90°,则·=0,
∴1×2+1×k=0,即k=-2
若B=90°,则·=0,又=-=(2,k)-(1,1)=(1,k-1)
即得:1+(k-1)=0,∴k=0
若C=90°,则·=0,即2+k(k-1)=0,而k2-k+2=0无实根,
所以不存在实数k使C=90°
综上所述,k=-2或k=0时,△ABC内有一内角是直角.
评述:本题条件中无明确指出哪个角是直角,所以需分情况讨论.讨论要注意分类的全面性,同时要注意坐标运算的准确性.
[例4]已知:O为原点,A(a,0),B(0,a),a为正常数,点P在线段AB上,且=t (0≤t≤1),则·的最大值是多少
解:设P(x,y),则=(x-a,y),=(-a,a),由=t可有:
,解得
∴=(a-at,at),又=(a,0),
∴·=a2-a2t
∵a>0,可得-a2<0,又0≤t≤1,
∴当t=0时,·=a2-a2t,有最大值a2.
[例5]已知|a|=3,|b|=2,a,b夹角为60°,m为何值时两向量3a+5b与ma-3b互相垂直?
解法:(3a+5b)·(ma-3b)
=3m|a|2-9a·b+5ma·b-15|b|2
=27m+(5m-9)×3×2cos60°-15×4=42m-87=0
∴m==时,(3a+5b)⊥(ma-3b).
Ⅲ.课堂练习
课本P82练习1~8.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握两个向量数量积的坐标表示方法,掌握两个向量垂直的坐标形式条件,能运用两个向量的数量积的坐标表示解决有关长度、角度、垂直等几何问题.
Ⅴ.课后作业
课本P83习题 6,8,9,10
平面向量数量积的坐标表示
1.在已知a=(x,y),b=(-y,x),则a,b之间的关系为 ( )
A.平行 B.不平行不垂直 C.a⊥b D.以上均不对
2.已知a=(-4,3),b=(5,6),则3|a|2-4a·b为 ( )
A.63 B.83 C.23 D.57
3.若a=(-3,4),b=(2,-1),若(a-xb)⊥(a-b),则x等于 ( )
A.-23 B. C.- D.-
4.若a=(λ,2),b=(-3,5),a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围为 ( )
A.(,+∞) B.[,+∞)
C.(-∞,) D.(-∞,]
5.已知a=(-2,1),b=(-2,-3),则a在b方向上的投影为 ( )
A.- B. C.0 D.1
6.已知向量c与向量a=(,-1)和b=(1,)的夹角相等,c的模为,则
c= .
7.若a=(3,4),b=(1,2)且a·b=10,则b在a上的投影为 .
8.设a=(x1,y1),b=(x`2,y`2)有以下命题:
①|a|= ②b2= ③a·b=x1x`2+y1y`2 ④a⊥bx1x`2+y1y`2=0,其中假命题的序号为 .
9.已知A(2,1),B(3,2),D(-1,4),
(1)求证:⊥ ;(2)若四边形ABCD为矩形,求点C的坐标.
10.已知a=(3,-2),b=(k,k)(k∈R),t=|a-b|,当k取何值时,t有最小值?最小值为多少?
11.设向量a,b满足|a|=|b|=1及|3a-2b|=3,求|3a+b|的值.
平面向量数量积的坐标表示答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.(,)或(-,) 7.2 8.②
9.已知A(2,1),B(3,2),D(-1,4),
(1)求证:⊥ ;(2)若四边形ABCD为矩形,求点C的坐标.
(1)证明:∵=(1,1),=(-3,3)
∴·=1×3+1×(-3)=0, ∴⊥.
(2)解:∵ABCD为矩形,设C(x,y),
∴=,(1,1)=(x+1,y-4)
∴x=0,y=5,∴C(0,5).
10.已知a=(3,-2),b=(k,k)(k∈R),t=|a-b|,当k取何值时,t有最小值?最小值为多少?
解:∵a-b=(3-k,-2-k)
∴t=|a-b|=
== eq \r(2(k-)2+)
∴当k=时,t取最小值,最小值为.
11.设向量a,b满足|a|=|b|=1及|3a-2b|=3,求|3a+b|的值.
解:a=(x1,y1),b=(x2,y2),
∴|a|=|b|=1,
∴x12+y12=1,x22+y22=1 ①
3a-2b=3(x1,y1)-2(x2,y2)=(3x1-2x2,3y1-2y2),
又|3a-2b|=3,
∴(3x1-2x2)2+(3y1-2y2)2=9,
将①代入化简,
得x1x2+y1y2= ②
又3a+b=3(x1,y1)+(x2,y2)=(3x1+x2,3y1+y2),
∴|3a+b|2=(3x1+x2)2+(3y1+y2)2=9(x12+y12)+(x22+y22)+6(x1x2+y1y2)=12,
故|3a+b|=2.
- 6 -第五课时 向量的数乘(二)
教学目标:
掌握实数与向量的积的运算律,理解实数与向量积的几何意义,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行并能熟练运用.
教学重点:
实数与向量积的运用.
教学难点:
实数与向量积的运用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上进行具体运用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知ABCD,E、F分别是DC和AB的中点,求证:AE∥CF.
证明:因为E、F为DC、AB的中点,
∴=,=,
由向量加法法则可知:=+=+,
=+=+.
∵四边形ABCD为平行四边形, ∴=-,=-,
∴=--=-(+)=-
∴∥, ∴AE∥CF
[例2]已知ABCD的对角线AC和BD相交于点O,证明AO=OC,BO=OD.
分析:本题考查两个向量共线的充要条件,实数与向量积的
运算以及平面向量基本定理的综合应用.
证明:∵A、O、C三点共线,B、O、D三点共线,
∴存在实数λ和μ,使得=λ,=μ.
设=a,=b,则=a+b,=b-a
∴=λ(a+b),=μ(b-a).
又∵+=,
∴a+μ(b-a)= λ (a+b),即
(1-μ-λ)a+(μ-λ)b=0,
又∵a与b不共线,
由平面向量基本定理,,
∴μ=λ=, ∴AO=AC,BO=BD,
即AO=OC,BO=OD.
[例3]已知G为△ABC的重心,P为平面上任一点,求证:PG= (PA+PB+PC).
证明:如图,设△ABC三条中线分别为AM、BK和CL,则易知AM=3GM,由向量中线公式有:
= (+),= (+),
∴+= (+) ①
同理可得+= (+) ②
+= (+) ③
由式①+②+③得:2(++)
= (+++++)=0
∴++=0
∴3=++
=(+)+(+)+(+)
=(++)+(++)=++
∴PG= (PA+PB+PC).
[例4]AD、BE、CF是△ABC的中线,若直线EG∥AB,FG∥BE.
求证:AD GC.
证明:如图,因为四边形BEGF是平行四边形.
所以=
又因为D是BC的中点,所以=,
所以-=-,
所以= (+)=+=+=
所以AD GC.
[例5]设四边形ABCD的两对角线AC、BD的中点分别是E、F,求证:|AB-CD|≤EF≤ (AB+CD).
证明:如图,∵=++,
=++,
∴2=(+)+(+)+(+)
∵E、F分别是AC、BD的中点,∴+=0,+=0,
∴= (+)
又∵|||-|||≤|+|≤||+||,
∴|||-|||≤||≤ (||+||),
即|AB-CD|≤EF≤ (AB+CD).
Ⅲ.课堂练习
课本P68练习1,2,3.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
课本P69习题 9,10,12,13
向量的数乘
1.已知ABCD中,点E是对角线AC上靠近A的一个三等分点,设=a,=b,则向量BC等于 ( )
A. 2a+b B.2a-b C.b-2a D.-b-2a
2.若=5e1,=-7e1,且||=||,则四边形ABCD是 ( )
A.平行四边形 B.等腰梯形
C.菱形 D.梯形但两腰不相等
3.设D、E、F分别为△ABC的边BC、CA、AB的中点,且=a,=b,给出下列命题:①=-a-b ②=a+b ③=-a+b ④++=0.其中正确的命题个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.若O为平行四边形ABCD的中心,=4e1,=6e2,则3e2-2e1等于 ( )
A. B. C. D.
5.已知向量a,b不共线,实数x,y满足等式3xa+(10-y)b=2xb+(4y+7) a,则x= ,y= .
6.在△ABC中,=,EF∥BC交于点F,设=a,=b,用a、b表示向量为 .
7.若ke1+e2与e1+ke2共线,则实数k的值为 .
8.已知任意四边形ABCD中,E为AD中点,F为BC的中点,求证:=(+).
9.在△OAB中,C是AB边上一点,且=λ(λ>0),若=a,=b,试用a,b表示.
10.如图,=a,=b,=t(t∈R),当P是(1)中点,(2)的三等分点(离A近的一个)时,分别求.
向量的数乘答案
1.D 2.B 3.C 4.B 5. 6.-a+b 7.±1
8.已知任意四边形ABCD中,E为AD中点,F为BC的中点,求证:=(+).
证明:∵+++=0,+++=0
∴=++,=++
两式相加,
2=+++++
∵+=0,+=0
∴=(+).
9.在△OAB中,C是AB边上一点,且=λ(λ>0),若=a,=b,试用a,b表示.
解:=(b+λa)
10.如图,=a,=b,=t(t∈R),当P是(1)中点,(2)的三等分点(离A近的一个)时,分别求.
解:(1)∵P为中点,∴=(b-a)
∴=a+ (b-a)= (a+b).
(2)∵= (b-a)
∴=a+(b-a)= (b+2a).
- 4 -1.3.2 三角函数的图象和性质(6)
一、课题:正切函数的图象和性质(2)
二、教学目标:1.熟练掌握正切函数的图象和性质,并能用之解题;
2.渗透数形结合、换元法等基本数学思想方法。
三、教学重点:正切函数的图象和性质的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.作正切曲线的简图,说明正切曲线的特征。
2.回忆正切函数的性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性。
(二)新课讲解:
例1:求下列函数的周期:
(1) 答:。
(2) 答:。
说明:函数的周期.
【练习】P71.练习4.
例2:求函数的定义域、值域,指出它的周期性、奇偶性、单调性,并说明它的图象可以由正切曲线如何变换得到。
解:由得,
∴所求定义域为,值域为R,周期,是非奇非偶函数,在区间上是增函数。
将图象向右平移个单位,得到的图象;再将
的图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),就得到函数的图象。
例3:用图象求函数的定义域。
解:由 得 ,
利用图象知,所求定义域为,
亦可利用单位圆求解。
五、课堂练习:
1.“”是“”的 既不充分也不必要 条件。
2.与函数的图象不相交的一条直线是( D )
3.函数的定义域是 .
4.函数的值域是 .
5.函数的奇偶性是 奇函数 ,周期是.
六、小结: 正切函数的性质。
七、作业:
A
T
0
0
PAGE
- 2 -向量及其运算单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.若a、b是两个非零向量,则下列命题正确的是
A.a⊥ba·b=0 B.a·b=|a|·|b|
C.a·b=-b·a D.a·b=-|a|·|b|
2.设A(1,3),B(-2,-3),C(x,7),若∥,则x的值为
A.0 B.3 C.15 D.18
3.已知|a|=3,|b|=4,(a+b)·(a+3b)=33,则a与b的夹角为
A.30° B.60° C.120° D.150°
4.若|a|=|b|=1,a⊥b,且2a+3b与ka-4b也互相垂直,则k的值为
A.-6 B.6 C.3 D.-3
5.设a=(-1,2),b=(1,-1),c=(3,-2)且c=pa+qb,则实数p、q的值为
A.p=4,q=1 B.p=1,q=4 C.p=0,q=1 D.p=1,q=-4
6.若i=(1,0),j=(0,1),则与2 i+3j垂直的向量是
A.3i+2j B.-2i+3j C.-3i+2j D.2i-3j
7.已知向量i,j,i=(1,0),j=(0,1)与2i+j垂直的向量为
A.2i-j B.i-2j C.2i+j D.i+2j
8.已知a2=2a·b,b2=2a·b,则a与b的夹角为
A.0° B.30° C.60° D.180°
9.已知a=(1,2),b=(x,1)若a+2b与2a-b平行,则x为
A.1 B. C.2 D.-
10.把一个函数的图象先向右平移个单位,再向上平移2个单位后,得到图象的函数解析式为y=sin(x+)+2,那么原来的函数解析式为
A.y=sinx B.y=cosx C.y=sinx+2 D.y=cosx+4
11.已知A、B、C三点在同一直线上,A(3,-6),B(-5,2),若点C的横坐标为6,则它的纵坐标为
A.-13 B.9 C.13 D.-9
12.向量(b·c)a-(a·c)b与向量c
A.平行但不相等 B.垂直
C.平行且相等 D.无法确定
二、填空题(4×6=24分)
13.四边形ABCD满足=,且||=||,则四边形ABCD是 .
14.化简:(+)+(+)=
15.已知非零向量a,b,则(a-b)⊥(a+b) .
16.已知下列命题:
①++=0;②若向量=(-3,4),则向左平移2个单位后的坐标仍是(-3,4);③已知点M是△ABC的重心,则++=0
其中正确命题的序号是__________.
17.若向量a=(3,-4),b=(2,x),e=(2,y),且a∥b,a⊥c,则b·c= .
18.设a,b,c是任意的非零平面向量,且互相不共线,则
①(a·b)c-(c·a)b=0 ②|a|-|b|<|a-b|
③(b·c)a-(c·a)b不与c垂直 ④(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2
其中是真命题的有 .(把正确命题的序号都填上)
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.化简:(-)-(-).
20.平行四边形ABCD中,M、N分别为DC、BC的中点,已知=c,=d,试用c,d表示和.
21.设两非零向量e1,e2
(1)试确定实数k,使ke1+e2和e1+ke2共线;
(2)若|e1|=2,|e2|=3,e1与e2的夹角为60°,试确定k,使ke1+e2与e1+ke2垂直.
22.某人在静水中游泳,速度为4千米/时,他在水流速度为4千米/时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
23.设两个非零向量e1与e2不共线,若=e1+e2,=2e1+8e2,=3(e1-e2)
求证A、B、D共线.
向量及其运算单元练习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B C B B C B C B B D B
二、填空题
13.矩形 14. 15.|a|=|b| 16.②③ 17.0 18.②④
三、解答题
19.化简:(-)-(-).
【解法一】 (统一成加法)
(-)-(-)=--+
=+++=+++=0.
【解法二】 (利用-=)
(-)-(-)=--+=(-)-+=-+=+=0.
【解法三】 (利用=-)
设O是平面内任一点,则
(-)-(-)=--+=(-)-(-)-(-)+(-)=0.
20.平行四边形ABCD中,M、N分别为DC、BC的中点,已知=c,=d,试用c,d表示和.
【解】 设=a,=b,则由M、N分别为DC、BC的中点可得:
=a,=b,在△ABN和△ADM中可得:
解得: 所以, =2d-c),=(2c-d).
21.设两非零向量e1,e2
(1)试确定实数k,使ke1+e2和e1+ke2共线;
(2)若|e1|=2,|e2|=3,e1与e2的夹角为60°,试确定k,使ke1+e2与e1+ke2垂直.
解:(1)当=时,即k=±1时,ke1+e2与e1+ke2共线
(2)当ke1+e2与e1+ke2垂直时,
即(ke1+e2)·(e1+ke2)=0
∴ke12+(k2+1)e1e2+ke22=0
∴4k+(k2+1)·2·3cos60°-9k=0
∴k=.
22.某人在静水中游泳,速度为4千米/时,他在水流速度为4千米/时的河中游泳.
(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?
【解】 (1)如图(1),设人游泳的速度为,水流的速度为,以、为邻边作OACB,则此人的实际速度为
+=
由勾股定理知||=8
且在Rt△ACO中,∠COA=60°,
故此人沿与河岸成60°的夹角顺着
水流的方向前进,速度大小为8千米/时.
(2)如图(2),设此人的实际速度为,水流速度为,则游速为=-,在Rt△AOD中,||=4,||=4,||=4,cosDAO=.
∴∠DAO=arccos.
故此人沿与河岸成arccos的夹角逆着水流方向前进,实际前进的速度大小为
4千米/时.
23.设两个非零向量e1与e2不共线,若=e1+e2,=2e1+8e2,=3(e1-e2)
求证A、B、D共线.
证明:∵=2e1+8e2,=3(e1-e2)
∴=+=5e1+5e2=5(e1+e2)=5
故根据两向量共线的充要条件可得∥
又与有一公共点B,
∴A、B、D三点共线.
- 6 -第十五课时 正切函数的图象和性质
教学目标:
会用单位圆中的正切线画出正切函数的图象,理解正切函数的性质,掌握性质的简单应用,会解决一些实际问题;用数形结合的思想理解和处理有关问题,发现数学规律,提高数学素质,培养实践第一观点.
教学重点:
正切函数的图象和性质
教学难点:
正切函数的性质的简单应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
常见的三角函数还有正切函数,前面我们研究了正、余弦函数的图象和性质,今天我们来探讨一下正切函数的图象,以及它具有哪些性质
Ⅱ.讲授新课
为了精确,我们还是利用单位圆中的正切线来画一下正切曲线.
∵tan(π+x)===tanx(其中x∈R,且x≠+kπ,k∈Z)
根据周期函数定义,可知正切函数也是周期函数,且π是它的周期.
现在利用正切线画出函数
y=tanx,x∈(-,)的图象
引导学生完成.
引导学生观察得出正切曲线的特征:
正切曲线是被相互平行的直线x=+kπ(k∈Z)所隔开的无穷多支曲线组成的.
现在我们根据正切曲线来看一下正切函数有哪些主要性质.
(1)定义域:{x|x≠+kπ,k∈Z}
(2)值域:R
(3)周期性:正切函数是周期函数,且周期T=π
(4)奇偶性:∵tan(-x)=-tanx
∴正切函数是奇函数
∴正切曲线关于原点O对称
(5)单调性:正切函数在开区间(-+kπ,+kπ),k∈Z内都是增函数.
注意:①正切函数在整个定义域上不具有单调性,因为它的定义域不连续,所以不能说它在整个定义域内是增函数.②正切函数在每个单调区间内都是增函数
下面,来看性质的简单应用.
[例1]求函数y=tan2x的定义域.
解:由2x≠kπ+,(k∈Z) 得x≠+,(k∈Z)
∴y=tan2x的定义域为:{x|x∈R且x≠+,k∈Z}
[例2]观察正切曲线写出满足下列条件的x的值的范围:tanx>0
解:画出y=tanx在(-,)上的图象,不难看出在此区间上满足tanx>0的x的范围为:0<x<
结合周期性,可知在x∈R,且x≠kπ+上满足的x的取值范围为(kπ,kπ+)(k∈Z)
[例3]不通过求值,比较tan135°与tan138°的大小.
解:∵90°<135°<138°<270°
又∵y=tanx在x∈(90°,270°)上是增函数,
∴tan135°<tan138°
[例4]求函数y=tan(x+)的定义域,并讨论它的单调性.
解:由x+≠kπ+,(k∈Z)
得x≠kπ+,(k∈Z)
∴y=tan(x+)的定义域为{x|x∈R且x≠kπ+,k∈Z}
又由y=tanx在每个区间(kπ-,kπ+)k∈Z上是增函数可知:
当kπ-<x+<kπ+
即kπ-<x<kπ+ (k∈Z)时,y=tan(x+)是增函数
∴y=tan(x+)在每个区间(kπ-,kπ+)(k∈Z)上是增函数.
[例5]函数y=tan2x是否具有周期性,若具有,则最小正周期是什么
解:由y=tanx是周期函数,且周期为π可知:只有必须当x至少增加到x+π时,函数值才重复出现.
也就是说只有2x至少增加到2x+π时,即x至少增加到x+时,函数值才重复出现.
∴y=tan2x具有周期性,且最小正周期为 .
由正、余弦函数最小正周期T=得正切函数的最小正周期T=
例如y=5tan,x≠(2k+1)π,(k∈Z)的周期T= eq \f(2π, ) =4π.
y=tan3x,x≠+ (k∈Z)的周期T=.
Ⅲ.课堂练习
课本P35 1~4
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要掌握正切函数的图象,理解它具有的主要性质,并会应用它解决一些较简单问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46习题 5
- 2 -第四课时 向量的数乘(一)
教学目标:
掌握实数与向量积的定义,理解实数与向量积的几何意义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行.
教学重点:
实数与向量积的定义;实数与向量积的运算律;
教学难点:
对向量共线的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
前面两节课,我们一起学习了向量加减法运算.这一节,我们将在加法运算基础上研究相同向量和的简便计算及其推广.
Ⅱ.讲授新课
在代数运算中,a+a+a=3a,故实数乘法可以看成是相同实数加法的简便计算方法,所以相同向量的求和运算也有类似的简便计算.
已知非零向量a,我们作出a+a+a和(-a)+(-a)+(-a).
由图可知,=++=a+a+a,我们把a+a+a记作3a,即=3a,显然3a的方向与a的方向相同,3a的长度是a的长度的3倍,即|3a|=3|a|.
同样,由图可知,=++=(-a)+(-a)+(-a),我们把(-a)+(-a)+(-a)记作-3a,即=-3a,显然-3a的方向与a的方向相反,-3a的长度是a的长度的3倍,即|-3a|=3|a|.
上述过程推广后即为实数与向量的积.
1.实数与向量的积
实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和方向规定如下:
(1)|λa|=|λ||a|
(2)当λ>0时,λ a与a同向;当λ<0时,λ a与a反向;当λ=0时,λ a=0.
根据实数与向量的积的定义,我们可以验证下面的运算律.
2.实数与向量的积的运算律
(1)λ (μa)=(λμ)a
(2)(λ+μ)a=λa+μa
(3)λ (a+b)=λa+λb
说明:对于运算律的验证要求学生通过作图来进行.
3.向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b=λa.
说明:(1)推证过程引导学生自学;
(2)可让学生思考把“非零向量”的“非零”去掉后,是否正确,目的是通过0与任意向量的平行来加强学生对于充要条件的认识.
下面我们通过例题分析来进一步熟悉向量与实数积的定义、运算律及两向量共线的充要条件的应用.
[例1]若3m+2n=a,m-3n=b,其中a,b是已知向量,求m,n.
分析:此题可把已知条件看作向量m、n的方程,通过方程组的求解获得m、n.
解:记3m+2n=a ①
m-3n=b ②
3×②得3m-9n=3b ③
①-③得11n=a-3b.
∴n=a-b ④
将④代入②有:m=b+3n=a+b
评述:在此题求解过程中,利用了实数与向量的积以及它所满足的交换律、结合律,从而解向量的二元一次方程组的方法与解实数的二元一次方程组的方法一致.
[例2]凸四边形ABCD的边AD、BC的中点分别为E、F,求证= (+).
证法一:构造三角形,使EF作为三角形中位线,借助于
三角形中位线定理解决.
过点C在平面内作=,则四边形ABGC是平行
四边形,故F为AG中点.
∴EF是△ADG的中位线,
∴EFDG,∴=.
而=+=+,
∴= (+).
证法二:创造相同起点,以建立向量间关系
如图,连EB,EC,则有=+,
=+,又∵E是AD之中点,
∴有+=0.
即有+=+;
以与为邻边作平行四边形EBGC,则由F是BC之中点,可得F也是EG之中点.
∴== (+)= (+)
Ⅲ.课堂练习
课本P66练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握实数与向量的积的定义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的充要条件,并能在解题中加以运用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 5,6,7
- 1 -第七课时 二倍角的正弦、余弦、正切(一)
教学目标:
掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式,能用上述公式进行简单的求值、化简、恒等证明;引导学生发现数学规律,让学生体会化归这一基本数学思想在发现中所起的作用,培养学生的创新意识.
教学重点:
二倍角公式的推导及简单应用.
教学难点:
理解倍角公式,用单角的三角函数表示二倍角的三角函数.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
前一段时间,我们共同探讨了和角公式、差角公式,今天,我们继续探讨一下二倍角公式.我们知道,和角公式与差角公式是可以互相化归的.当两角相等时,两角之和便为此角的二倍,那么是否可把和角公式化归为二倍角公式呢 请同学们试推.
先回忆和角公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
当α=β时,sin(α+β)=sin2α=2sinαcosα
即:sin2α=2sinαcosα(S2α)
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
当α=β时cos(α+β)=cos2α=cos2α-sin2α
即:cos2α=cos2α-sin2α(C2α)
tan(α+β)=
当α=β时,tan2α=
Ⅱ.讲授新课
同学们推证所得结果是否与此结果相同呢 其中由于sin2α+cos2α=1,公式C2α还可以变形为:cos2α=2cos2α-1或:cos2α=1-2sin2α
同学们是否也考虑到了呢
另外运用这些公式要注意如下几点:
(1)公式S2α、C2α中,角α可以是任意角;但公式T2α只有当α≠+kπ及α≠+ (k∈Z)时才成立,否则不成立(因为当α=+kπ,k∈Z时,tanα的值不存在;当α=+,k∈Z时tan2α的值不存在).
当α=+kπ(k∈Z)时,虽然tanα的值不存在,但tan2α的值是存在的,这时求tan2α的值可利用诱导公式:
即:tan2α=tan2(+kπ)=tan(π+2kπ)=tanπ=0
(2)在一般情况下,sin2α≠2sinα
例如:sin=≠2sin=1;只有在一些特殊的情况下,才有可能成立[当且仅当α=kπ(k∈Z)时,sin2α=2sinα=0成立].
同样在一般情况下cos2α≠2cosαtan2α≠2tanα
(3)倍角公式不仅可运用于将2α作为α的2倍的情况,还可以运用于诸如将4α作为2α的2倍,将α作为 的2倍,将 作为 的2倍,将3α作为 的2倍等等.
下面,来看一些例子:
[例1]已知sinα=,α∈(,π),求sin2α,cos2α,tan2α的值.
解:∵sinα=,α∈(,π)
∴cosα=-=- eq \r(1-()2) =-
∴sin2α=2sinαcosα=2××(-)=-,
cos2α=1-2sin2α=1-2×()2=,
tan2α==-×=-.
练习题:
1.已知cosα=m,α在第二象限,求sin2α,cos2α,tan2α的值.
解:∵cosα=m,α在第二象限.
∴sinα==
∴sin2α=2sinαcosα=2·m=2m
cos2α=2cos2α-1=2m2-1
tan2α== eq \f(2m,2m2-1)
或由tanα== eq \f(,m)
tan2α== eq \f(2m,2m2-1)
2.化简cos(θ+15°)+cos(θ-15°)-cos2θ
分析:由于观察到此式中的角出现了θ+15°、θ-15°与2θ,另外还出现了二次式,所以要用二倍角余弦公式的变形式达到降“次”及统一角的目的.
解:cos(θ+15°)+cos(θ-15°)-cos2θ
=+-cos2θ
=1+[cos(2θ+30°)+cos(2θ-30°)]-cos2θ
=1+[cos2θcos30°-sin2θsin30°+cos2θcos30°+sin2θsin30°]-cos2θ
=1+×2cos2θcos30°-cos2θ
=1+cos2θ-cos2θ=1
评述:二倍角公式的等价变形:
sin2α=,cos2α=,可以进行“升(降)幂”的变换,即可将“二次式”与“一次式”互化.
[例2]若270°<α<360°,化简: eq \r(+ eq \r(+cos2α) )
解:∵cos2α=2cos2α-1,cosα=2cos2-1
∴ eq \r(+ eq \r(+cos2α) )
= eq \r(+ eq \r(+(2cos2α-1)) ) = eq \r(+)
又∵270°<α<360° 135°<<180°
∴原式= eq \r(+cosα) = eq \r(+(2cos2-1)) = eq \r(cos2) =-cos
[例3]求sin10°sin30°sin50°sin70°的值.
解:sin10°=cos80° sin50°=cos40°sin70°=cos20°
∴原式=cos80°cos40°cos20°
=×=× eq \f(cos80°cos40°sin40°×,sin20°)
=× eq \f(cos80°sin80°××,sin20°) =× eq \f(sin160°×××,sin20°) =
[例4]求证:8cos4θ=cos4θ+4cos2θ+3
证明:8cos4θ=8(cos2θ)2=8()2=2(cos22θ+2cos2θ+1)
=2()+4cos2θ+2=cos4θ+4cos2θ+3
Ⅲ.课堂练习
课本P108 1、2、3、4.
Ⅳ.课时小结
理解并掌握二倍角公式以及推导,能正确运用二倍角的正弦、余弦、正切公式进行简单三角函数式的化简、求值与恒等式证明.
二倍角公式是由和角公式由一般化归为特殊而来的,要注重这种基本数学思想方法,学会怎样去发现数学规律.
Ⅴ.课后作业
课本P110习题 1、2、3、4.
- 3 -2004-2005学年度第二学期第一次阶段考试试卷
高一年级数学
一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1.函数的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
2.将函数的图象向右平移个单位,再向上平移个单位,所得图象的函数解
析式为 ( )
A. B.
C. D.
3.下列函数中,最小正周期为,且图象关于直线成轴对称图形的是 ( )
A. B.
C. D.
4.若,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
5.函数(常数)是偶函数,则的值是 ( )
A. B. C.或 D.
6.若,,,则 ( )
A. B. C. D.
7.已知,且,等于 ( )
A. B. C. D.
8.设,则的值为 ( )
A. B. C. D.
9.在中,,则必为 ( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.钝角三角形
10.若、是锐角的两个锐角,则点在 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。把答案填在题中
横线上。
11.函数,且的单调区间是 .
12.适合条件的最大负角是 .
13.已知,又,,则的值是 .
14.函数,(其中)的图象的一条对称轴是,一个最高点的纵坐标是,要使该函数的解析式为,还应给出一个条件是 (只要写出你认为正确的一个条件即可).
三、解答题:本大题共6小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(本小题满分8分)
已知函数,
(1)求此函数的最小正周期;
(2)求此函数的单调递减区间。
16.(本小题满分8分)
已知函数 ,求它的最大值和最小值。
17.(本小题满分8分)
已知:,,成等差数列,,, 成等比数列,
求证:.
18.(本小题满分10分)
已知,求的最大值.
19.(本小题满分10分)
已知,且,
(1)求的值;
(2)求证:.
20.(本小题满分10分)
已知非零实数、满足,试求的值.
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- 1 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第五课时 向量的数乘(二)
教学目标:
掌握实数与向量的积的运算律,理解实数与向量积的几何意义,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行并能熟练运用.
教学重点:
实数与向量积的运用.
教学难点:
实数与向量积的运用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上进行具体运用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知ABCD,E、F分别是DC和AB的中点,求证:AE∥CF.
证明:
[例2]已知ABCD的对角线AC和BD相交于点O,证明AO=OC,BO=OD.
分析:本题考查两个向量共线的充要条件,实数与向量积的
运算以及平面向量基本定理的综合应用.
证明:
[例3]已知G为△ABC的重心,P为平面上任一点,求证:PG= (PA+PB+PC).
证明:如图,设△ABC三条中线分别为AM、BK和CL,则易知AM=3GM,由向量中线公式有:
[例4]AD、BE、CF是△ABC的中线,若直线EG∥AB,FG∥BE.
求证:AD GC.
证明:
[例5]设四边形ABCD的两对角线AC、BD的中点分别是E、F,求证:|AB-CD|≤EF≤ (AB+CD).
证明:
Ⅲ.课堂练习
课本P68练习1,2,3.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
课本P69习题 9,10,12,13
- 1 -3.1.1 两角和与差的余弦
一、课题:两角和与差的余弦
二、教学目标:1.掌握两点间的距离公式及其推导;
2.掌握两角和的余弦公式的推导;
3.能初步运用公式来解决一些有关的简单的问题。
三、教学重点:两点间的距离公式及两角和的余弦公式的推导。
四、教学难点:两角和的余弦公式的推导。
五、教学过程:
(一)复习:
1.数轴两点间的距离公式:.
2.点是终边与单位圆的交点,则.
(二)新课讲解:
1.两点间的距离公式及其推导
设是坐标平面内的任意两点,从点分别作轴的垂线,与轴交于点;再从点分别作轴的垂线
,与轴交于点.直线与相交于点,那么
, .
由勾股定理,可得
∴.
2.两角和的余弦公式的推导
在直角坐标系内作单位圆,并作角与,使角的始边为,交⊙于点,终边交⊙于点;角的始边为,终边交⊙于点;角的始边为,终边交⊙于点,则点的坐标分别是,,
,,
,∴
得:
∴.()
3.两角差的余弦公式
在公式中用代替,就得到 ()
说明:公式对于任意的都成立。
4.例题分析:
例:求值(1); (2); (3).
解:(1)
= ;
(2)
;
(3).
六、课堂练习:2(3)(4).
七、小结:掌握 公式的推导,能熟练运用公式,注意公式的逆用。
八、作业:习题4.6 第三题(3)(4)(6)(8)
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- 1 -第十七课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
教学目标:
理解相位变换中的有关概念,会用相位变换画出函数的图象,会用“五点法”画出y=sin(x+)的简图;数形结合思想的渗透,辩证观点的培养,数学修养的培养.
教学重点:
1.相位变换中的有关概念;
2.会用相位变换画函数图象;
3.“五点法”画y=sin(x+)的简图.
教学难点:
理解并利用相位变换画图象.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
我们随着学习三角函数的深入,还会遇到形如y=sin(x+)的三角函数,这种函数的图象又该如何得到呢 今天,我们一起来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
[例]画出函数y=sin(x+),x∈R y=sin(x-),x∈R的简图.
解:列表
x -
X=x+ 0 π 2π
sin(x+) 0 1 0 -1 0
描点画图:
x
X=x- 0 π 2π
sin(x-) 0 1 0 -1 0
通过比较,发现:
函数y=sin(x+),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有的点向左平行移动个单位长度而得到.
函数y=sin(x-),x∈R的图象可看作把正弦曲线上所有点向右平行移动个单位长度而得到.
一般地,函数y=sin(x+),x∈R(其中≠0)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当>0时)或向右(当<0时)平行移动||个单位长度而得到.
y=sin(x+)与y=sinx的图象只是在平面直角坐标系中的相对位置不一样,这一变换称为相位变换.
Ⅲ.课时小结
通过本节学习要理解并掌握相位变换画图象.
函数y=Asin(ωx+)的图象(二)
1.(1)y=sin(x+)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(2)y=sin(x-)是由y=sinx向 平移 个单位得到的.
(3)y=sin(x-)是由y=sin(x+)向 平移 个单位得到的.
2.若将某函数的图象向右平移以后所得到的图象的函数式是y=sin(x+),则原来的函数表达式为 ( )
A.y=sin(x+) B.y=sin(x+)
C.y=sin(x-) D.y=sin(x+)-
3.把函数y=cos(3x+)的图象适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图象,这种变动可以是( )
A.向右平移 B.向左平移
C.向右平移 D.向左平移
4.将函数y=f(x)的图象沿x轴向右平移,再保持图象上的纵坐标不变,而横坐标变为原来的2倍,得到的曲线与y=sinx的图象相同,则y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+) B.y=sin(2x-)
C.y=sin(2x+) D.y=sin(2x-)
5.若对任意实数a,函数y=5sin(πx-)(k∈N)在区间[a,a+3]上的值 出现不少于4次且不多于8次,则k的值是 ( )
A.2 B.4 C.3或4 D.2或3
6.若函数f(x)=sin2x+acos2x的图象关于直线x=-对称,则a=-1.
函数y=Asin(ωx+)的图象(二)答案
1.(1)左 (2)右 (3)右 2.A 3.D 4.C
5.分析:这也是求函数解析式中参数值的逆向型题,解题的思路是:
先求出与k相关的周期T的取值范围,再求k.
解:∵T==,(a+3)-a=3
又因每一周期内出现值时有2次,出现4次取2个周期,出现值8次应有4个周期.
∴有4T≥3且2T≤3
即得≤T≤,∴≤≤
解得≤k≤,
∵k∈N,∴k=2或3.
答案:D
6.a=-1
分析:这是已知函数图象的对称轴方程,求函数解析式中参数值的一类逆向型题,解题的关键是如何巧用对称性.
解:∵x1=0,x2=-是定义域中关于x=-对称的两点
∴f(0)=f(-)
即0+a=sin(-)+acos(-)
∴a=-1
- 3 -第十八课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
教学目标:
会用“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,会用图象变换的方法画y=Asin(ωx+)的图象,会求一些函数的振幅、周期、最值等;数形结合思想的渗透,化归思想的渗透,提高数学素质.
教学重点:
1.“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象;
2.图象变换过程的理解;
3.一些相关概念.
教学难点:
多种变换的顺序
教学过程:
Ⅰ.课题导入
y=Asin(ωx+)(其中A>0,ω>0,≠0)的图象又该如何得到
[例]画出函数y=3sin(2x+),x∈R的简图.
解:(五点法)
由T=,得T=π
令X=2x+
列表:
x -
2x+ 0 π 2π
3sin(2x+) 0 3 0 -3 0
描点画图:
这种曲线也可由图象变换得到:
一般地,函数y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向左(当>0时)或向右(当<0时)平行移动||个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变).
注意一些物理量的概念:
A 称为振幅
T= 称为周期
f= 称为频率
ωx+ 称为相位
x=0时的相位 称为初相
Ⅲ.课堂练习
课本P42 1~6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要熟练掌握“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,理解图象变换法作图象的过程,体会它们之间的关系.进一步掌握三角函数的基本性质,解决一些实际问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 8
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
1.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移 个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象,则有y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+)+1 B.y=sin(2x-)+1
C.y=sin(2x-)+1 D.y=sin(x+)+1
2.函数y=3sin(2x+)的图象,可由y=sinx的图象经过下述哪种变换而得到( )
A.向右平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
B.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
C.向右平移个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的倍
D.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标缩小到原来的倍
3.已知如图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么 ( )
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
4.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时函数取得最大值2,当x=时函数取得最小值-2,则该函数的解析式为 ( )
A.y=2sin(3x-) B.y=2sin(3x+)
C.y=2sin(+) D.y=2sin(-)
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)答案
1.B 2.B 3.C 4.B
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
解:由已知可得函数的周期T=4×(6-2)=16
∴ω== 又A=
∴y=sin(x+)
把(2,)代入上式得:=sin(×2+)·
∴sin( +)=1,而0<<2π ∴=
∴所求解析式为:y=sin(x+)
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
分析:由y=Asin(ωx+)的图象易知A的值,在同一周期内,最高点与最低点横坐标之间的距离即 ,由此可求ω的值,再将最高(或低)点坐标代入可求.
解:由题意A=2,=-
∴T=π=,∴ω=2 ∴y=2sin(2x+)又x=时y=2
∴2=2sin(2×+) ∴+= (<)
∴=
∴函数解析式为:y=2sin(2x+)
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
解:∵0≤x≤.∴≤2x+≤
当2x+=时,cos(2x+)取得最大值;
当2x+=π时,cos(2x+)取得最小值-1.
∴f(x)在[0,]上的最大值为1,最小值为-.
- 5 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十八课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
教学目标:
会用“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象,会用图象变换的方法画y=Asin(ωx+)的图象,会求一些函数的振幅、周期、最值等;数形结合思想的渗透,化归思想的渗透,提高数学素质.
教学重点:
1.“五点法”画y=Asin(ωx+)的图象;
2.图象变换过程的理解;
3.一些相关概念.
教学难点:
多种变换的顺序
教学过程:
Ⅰ.课题导入
y=Asin(ωx+)(其中A>0,ω>0,≠0)的图象又该如何得到
[例]画出函数y=3sin(2x+),x∈R的简图.
解:(五点法)
列表:
x
2x+
3sin(2x+)
描点画图:
这种曲线也可由图象变换得到:
一般地,函数y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向 (当>0时)或向 (当<0时)平行移动 个单位长度,再把所得各点的横坐标 (当ω>1时)或 (当0<ω<1时)到原来的 倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标 (当A>1时)或 (当0<A<1时)到原来的 倍(横坐标不变).
注意一些物理量的概念:
A 称为
T= 称为
f= 称为
ωx+ 称为
x=0时的相位 称为
Ⅲ.课堂练习
课本P42 1~6
Ⅳ.课时小结
Ⅴ.课后作业
课本P46 8
函数y=Asin(ωx+)的图象(三)
1.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移 个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象,则有y=f(x)是 ( )
A.y=sin(2x+)+1 B.y=sin(2x-)+1
C.y=sin(2x-)+1 D.y=sin(x+)+1
2.函数y=3sin(2x+)的图象,可由y=sinx的图象经过下述哪种变换而得到( )
A.向右平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
B.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标扩大到原来的3倍
C.向右平移个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的倍
D.向左平移个单位,横坐标缩小到原来的倍,纵坐标缩小到原来的倍
3.已知如图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么 ( )
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
4.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时函数取得最大值2,当x=时函数取得最小值-2,则该函数的解析式为 ( )
A.y=2sin(3x-) B.y=2sin(3x+)
C.y=2sin(+) D.y=2sin(-)
5.已知函数y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)图象的一个最高点(2,),由这个最高点到相邻最低点的图象与x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
6.已知函数y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期内,当x=时,y有最小值-2,当x=时,y有最大值2,求函数的解析式.
7.已知函数f(x)= cos(2x+) x∈[0,].求f(x)的最大值,最小值.
- 4 -平面向量总复习题
一、选择题
1.两个非零向量的模相等是两个向量相等的什么条件
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
答案:B
2.当|a|=|b|≠0且a、b不共线时,a+b与a-b的关系是
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.相等
解析:∵(a+b)·(a-b)=a 2-b2=|a|2-|b|2=0,∴(a+b)⊥(a-b).
答案:B
3.下面有五个命题,其中正确的命题序号为
①单位向量都相等;②长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量;③若a,b满足|a|>|b|且a与b同向,则a>b;④由于零向量方向不确定,故0不能与任何向量平行;⑤对于任意向量a,b,必有|a+b|≤|a|+| b |
A.①②③ B.⑤
C.③⑤ D.①⑤
解析:①单位向量方向不确定,故不一定相等,所以命题①错误;
②方向相反的向量一定是共线向量,故命题②错误;
③两向量不能比较大小,故命题③错误;
④0与任意向量平行,故命题④错误;
⑤命题⑤正确.
答案:B
4.下列四式中不能化简为的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:A选项中,
B选项中,=0,,+0=
C选项中,=0,-+0=+0=.
D选项中,,(∵)
答案:D
5.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于( )
A.0 B.2+ C. D.2
解析:∵,∴a+b=c,∴a+b+c=2c,∴|2c|=2.
答案:D
6.如图所示,D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点,则下列等式中不正确的是
A. B.=0
C. D.
答案:D
7.已知a,b为非零向量,|a+b|=|a-b|成立的充要条件是
A.a∥b B.a,b有共同的起点
C.a与b的长度相等 D.a⊥b
解析:|a+b|=|a-b||a+b|2=| a-b|2(a+b)2=(a-b)2a2+2a·b+b2a2-2 a·b+b2a·b=0a⊥b
答案:D
8.下面有五个命题,其中正确命题的序号是
①|a|2=a2;②;③(a·b)2=a2·b2;④(a-b)2=a 2-2a·b+b 2;⑤若a·b=0,则a=0或b=0
A.①②③ B.①④
C.②④ D.②⑤
解析:②
③(a·b)2=(| a ||b|cosα)2=| a |2|b|2cos2α,a 2·b2=| a |2·|b|2,∴(a·b)2≠a2·b 2
⑤若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b且a≠0,b≠0.
答案:B
9.若点P分有向线段成定比为3∶1,则点P1分有向线段所成的比为
A.- B.- C.- D.-
解析:∵,则点P1分有向线段所成的比为-.
答案:A
10.已知点A(x,5)关于点C(1,y)的对称点是B(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是
A.4 B. C. D.
解析:由中点坐标公式可得,解得x=4,y=1,
再由两点间距离公式得.
答案:D
11.将点(a,b)按向量a=(h,k)平移后,得到点的坐标为
A.(a-h,b+k) B.(a-h,b-k)
C.(a+h,b-k) D.(a+h,b+k)
解析:设平移后点的坐标为(x′,y′),则根据平移公式可得,∴
答案:D
12.点A(2,0),B(4,2),若|AB|=2|AC|,则点C坐标为
A.(-1,1) B.(-1,1)或(5,-1)
C.(-1,1)或(1,3) D.无数多个
解析:由题意|AB|=,
∴|AC|=.
故点C分布在以点A为圆心,半径为的圆上,故点C坐标有无数多个.
答案:D
13.将曲线f(x,y)=0按向量a=(h,k)平移后,得到的曲线的方程为
A.f(x-h,y+k)=0 B.f(x-h,y-k)=0
C.f(x+h,y-k)=0 D.f(x+h,y+k)=0
解析:设平移后曲线上任意一点坐标为(x′,y′),则根据平移公式可得,
∴
又f(x,y)=0,∴f(x′-h,y′-k)=0
即f(x-h,y-k)为平移后曲线方程.
答案:B
14.设P点在x轴上,Q点在y轴上,PQ的中点是M(-1,2),则|PQ|等于( )
A.4 B.2 C.5 D.2
解析:由题意设P(x,0),Q(0,y),由中点坐标公式可得=-1,=2
解得x=-2,y=4,
∴|PQ|=.
答案:B
15.下列命题中,正确的是
A.|a·b|=| a |·|b|
B.若a⊥(b-c),则a·b=a·c
C.a2>|a|
D.a(b·c)=(a·b)c
解析:A.a·b=|a||b|cosα,|a·b|=|a||b||cosα|≠| a ||b|
B.若a=0,则a·b=a·c,
若b-c=0,即b=c,a·b=a·c;
若a≠0,且b-c≠0,由a⊥(b-c),得a·(b-c)=0.
∴a·b-a·c=0,∴a·b=a·c,故B正确.
C.若|a|=0或1,则a2=|a|.
D.向量的数量积不满足结合律.
答案:B
16.函数y=4sin2x的图象可以由y=4sin(2x-)的图象经过平移变换而得到,则这个平移变换是
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
解析:∵用x-替换掉函数y=4sin2x中的x可得y=4sin2(x-)=4sin(2x-),
故可将原函数图象向左平移个单位得到.
答案:A
17.已知m,n是夹角为60°的两个单位向量,则a=2m+n和b=-3m+2n的夹角是
A.30° B.60° C.120° D.150°
解析:∵m·n=|m||n|cos60°=,
∴|a|=,|b|=
∴a·b=(2 m+n)(-3m+2 n)=-6 m 2+2 n2+m·n=-6+2+=-
∴cosα=,∴α=120°
答案:C
18.将函数y=的图象按a平移后,函数解析式为y=-1,则a等于( )
A.(-2,1) B.(2,-1)
C.(1,-1) D.(-1,1)
解析:y=-1,即y+1=
∴用x-2,y+1分别替换了原函数解析式中的x,y
即,∴即
∴a=(2,-1)
答案:B
19.在直角三角形中,A、B为锐角,则sinA·sinB
A.有最大值和最小值0
B.有最大值,但无最小值
C.既无最大值,也无最小值
D.有最大值1,但无最小值
解析:∵△ABC为直角三角形,∴B=-A
∴sinA·sinB=sinA·sin(-A)=sinA·cosA=sin2A
当A=B=时,有最大值,但无最小值.
答案:B
20.α、β是锐角三角形的三个内角,则
A.cosα>sinβ且cosβ>sinα
B.cosα<sinβ且cosβ<sinα
C.cosα>sinβ且cosβ<sinα
D.cosα<sinβ且cosβ>sinα
解析:∵α、β是锐角三角形两内角,
∴α+β>,∴>α>-β>0,
∴sinα>sin(-β)
即sinα>cosβ,同理sinβ>cosα
答案:B
21.在△ABC中,sinA<sinB是A<B的
A.充分不必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:由正弦定理可得,∴
由sinA<sinB可得a<b
根据三角形小边对小角可得A<B,反之由A<B也可推得sinA<sinB
故sinA<sinB是A<B的充要条件.
答案:C
22.在△ABC中,tanA·tanB>1,则△ABC为
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不能确定
解析:∵tanA·tanB>1>0,又∵A、B不可能同时为钝角,∴tanA>0,tanB>0,
∴tan(A+B)=<0,
∴90°<A+B<180°,∴0°<C<90°,
∴△ABC为锐角三角形.
答案:A
23.在△ABC中,A、B、C相应对边分别为a、b、c,则acosB+bcosA等于
A.2cosC B.2sinC
C. D.c
解析:由正弦定理得:=2R
得a=2RsinA,b=2RsinB
∴acosB+bcosA=2RsinAcosB+2RcosAsinB=2Rsin(A+B)=2RsinC=c
答案:D
24.在△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC等于
A. B. C.或 D.-
解析:由sinB=,得
cosB=±=±
但当cosB=-,cosA+cosB<0,C无解
∴cosC=cos[180°-(A+B)]=-cos(A+B)
=-(cosAcosB-sinAsinB)
=sinAsinB-cosBcosA=··
答案:A
25.在不等边△ABC中,a为最大边,如果a2<b2+c2,则A的取值范围是( )
A.90°<A<180° B.45°<A<90°
C.60°<A<90° D.0°<A<90°
解析:∵a2<b2+c2,∴b2+c2-a2>0,
∴cosA=>0,∴A<90°,
又∵a边最大,∴A角最大
∵A+B+C=180°,∴3A>180°,
∴A>60°,∴60°<A<90°
答案:C
26.已知点A分的比为2,下列结论错误的是
A.B分的比为- B.C分的比为-3
C.A分的比为2 D.C分的比为-
解析:数形结合可得C选项错误.
答案:C
27.在△ABC中,若B=30°,AB=2,AC=2,则△ABC的面积为
A.2 B.
C.2或 D.2或4
解析:sinC=,
∴C=60°或120°,∴A=90°或30°
∴S△ABC=AB·AC·sinA=2或.
答案:C
28.在△ABC中,若sinB·sinC=cos2,则△ABC是
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
解析:∵sinB·sinC=
又cosA=cos[180°-(B+C)]=-cos(B+C)=-(cosBcosC-sinBsinC)
∴2sinBsinC=1-cosBcosC+sinBsinC,
∴cosBcosC+sinBsinC=1
∴cos(B-C)=1,∴B=C,
∴△ABC是等腰三角形.
答案:A
二、解答题
1.设e1,e2是两个不共线的向量,已知=2e1+k e 2,=e1+3 e 2,=2e1-e 2,若A、B、D三点共线,求k的值.
分析:由于A、B、D三点共线,因此存在实数λ,使=λ,而=-=e 1-4e2,将、的e1、e2表达式代入上式,再由向量相等的条件得到关于λ、k的方程组,便可求得k的值.
解:=-=(2 e 1-e2)-(e 1+3e2)=e1-4e2,
∵A、B、D三点共线,∴存在实数λ,使=λ,∴2 e 1+ke2=λ(e 1-4e2)
于是可得,解得k=-8.
评述:此题解答关键是应用两个向量共线的充要条件,要注意两个向量共线和三点共线的区别和联系.
2.已知a、b是两个非零向量,当a+tb(t∈R)的模取最小值时,
(1)求t的值;
(2)求证b⊥(a+tb).
分析:利用|a+tb|2=(a+tb)2进行转换,可讨论有关|a+tb|的最小值问题,若能算得b·(a+tb)=0,则证明了b⊥(a+tb).
(1)解:设a与b的夹角为θ
则|a+tb|2=(a+tb)2
=a2+2a·tb+t2b2
=|a|2+2t|a||b|cosθ+t2|b|2
=|b|2t2+(2|a||b|cosθ)t+|a|2
=|b|2(t+ cosθ)2+|a|2sin2θ
∴当t=-cosθ=-时,|a+tb|有最小值.
(2)证明:b·(a+tb)=b·(a-·b)=a·b-·b·b=a·b-a·b=0
∴b⊥(a+t b).
评述:对|a+tb|变形,可以从两个角度进行思考,一是通过|a+t b |2=(a+t b)2的数量积运算;二是通设坐标化思想,进行向量的坐标运算,从而达到求解求证目的.
3.如图所示,OADB是以向量=a,=b为边的平行四边形,又BM=BC,CN=CD,试用a,b表示.
解:=a-b
∵(a-b)
∴=b+(a-b)=a+b
又由=a+b,得
a+b
a+b)-(a+b)=a-b
评述:由于a,b不共线,因此a,b构成平行四边形OADB所在平面的一组基底,用它们可以表示出这个平面内的任何向量,将所要用a,b表示的向量连同a,b设法放在一个三角形或平行四边形内,是解决此类问题的常见方法.
4.已知O为△ABC所在平面内一点,且满足 .
求证:O点是△ABC的垂心
证明:设=a,=b,=c,则=c-b,=a-c,=b-a.
∵||2+||2=||2+||2=||2+||2
∴a2+(c-b)2=b2+(a-c)2=c2+(b-a)2
即c·b=a·c=b·a,
故·=(b-a)·c=b·c-a·c=0
·=(c-b)·a=c·a-b·a=0
∴⊥,⊥,
∴点O是△ABC的垂心.
5.如图所示,圆O内两弦AB、CD垂直相交于P点,求证:.
证明:设M、N分别为圆O的两弦AB、CD的中点,连OM、ON,则OM⊥AB,ON⊥CD.
∵
而AB⊥CD,∴四边形MPNO为矩形
∴,
∴
6.已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,求点D和向量AD的坐标.
解:设点D坐标(x,y),由AD是BC边上的高可得⊥,且B、D、C共线,
∴
∴
∴
∴
解得
∴点D坐标为(1,1),=(-1,2)
7.已知a、b、c分别为△ABC三内角A、B、C所对的边,且2(sinA-sinB),sinA-sinC,2(sinB-sinC)成等比数列.
求证:2b=a+c.
证明:要证2b=a+c,由正弦定理只要证:
sinB-sinA=sinC-sinB即可:
由已知可得:(sinA-sinC)2-4(sinA-sinB)
(sinB-sinC)=0,且sinA≠sinB,构造方程:
(sinA-sinB)x2-(sinA-sinC)x+(sinB-sinC)=0,且x=1是方程的根
Δ=(sinA-sinC)2-4(sinA-sinB)·(sinB-sinC)=0,∴方程有两相等实根
由韦达定理可知:=1
∴sinB-sinC=sinA-sinB,故结论得证.
8.设i,j是平面直角坐标系内x轴,y轴正方向上的两个单位向量,且=4i+2j,=3i+4j,证明△ABC是直角三角形,并求它的面积.
解:=(3i+4j)-(4i+2j)=-i+2j
又i⊥j,∴i·j=0
∵·=(4i+2j)(-i+2j)=-4i2+6i·j+4j2=0,∴⊥
∴△ABC是直角三角形,
∴S=|·||=×2×=5
9.已知△ABC中三内角满足A+C=2B,,求cos的值.
解:由A+C=2B,可得B=60°,A+C=120°
设=α,则A-C=2α,
∴A=60°+α,C=60°-α,
∴
将B=60°代入得
∴2cos2α+cosα-=0
∴(2cosα-)(2cosα+3)=0
∴2cosα+3>0
∴cosα=
即cos
10.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,求证:
证明:∵a2=b2+c2-2bccosA,,C=π-(A+B)
∴
故原等式成立.
11.在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且c为最大边,若accosA+bccosB<4S,其中S为△ABC的面积.
求证:△ABC为锐角三角形.
证明:由余弦定理及三角形面积公式accosA+bccosB<4S
即ac·+bc·<2absinC<2ac
∴a2(b2+c2-a2)+b2(a2+c2-b2)<4a2b2
即(a2+b2)c2<a4+2a2·b2+b4=(a2+b2)2,
∴c2<a2+b2,
∵cosC=>0,∴C为锐角
又c为最大边,故C为最大角,
∴△ABC为锐角三角形.
12.在△ABC中,sinA=,判断这个三角形的形状.
解:由正弦定理、余弦定理可得:
∴=b+c
∴b(a2-b2)+c(a2-c2)=bc(b+c)
∴(b+c)a2=(b3+c3)+bc(b+c),
∴a2=b2+c2,
∴△ABC是直角三角形.?
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—348—3.1.2 两角和与差的正弦
一、课题:两角和与差的正弦
二、教学目标:1.能推导,的诱导公式,并能灵活运用;
2.掌握公式的推导,并能熟练进行公式正逆向运用。
三、教学重点:公式及诱导公式的推导、运用;
四、教学难点:公式及诱导公式的运用。
五、教学过程:
(一)复习:
1.公式;
2.练习:
化简:(1);(2);(3).
(二)新课讲解:
1.诱导公式
(1);
(2)把公式(1)中换成,则.
即: .
2.两角和与差的正弦公式的推导
即: ()
在公式中用代替,就得到:
()
说明:(1)公式对于任意的都成立。
练习:习题4.6第二题,补充证明: .
(2),的三角函数等于的余名三角函数,前面再加上一个把看作锐角时原三角函数的符号;
(3)诱导公式用一句话概括为奇变偶不变,符号看象限。
3.例题分析:
例1:求值(1); (2); (3).
解:(1)= ;
(2)
;
(3).
例2:已知,,求,.
解: , ∴,
, ∴,
∴,
.
又,
∴ .
例3:已知,求及的值。
解: , ∴在二,三象限,
当在第二象限时,,
∴,
,
当在第三象限时,,
∴,
.
五、课堂练习:4,5(1)(2)(3)(4) .
六、小结:掌握 公式的推导,能熟练运用公式,注意公式的逆用。
七、作业:习题4.6 第3题(1)(2)(5)(7),第5题。
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- 1 -1.3.1 三角函数的周期性
一、课题:三角函数的周期性
二、教学目标:1.理解周期函数、最小正周期的定义;
2.会求正、余弦函数的最小正周期。
三、教学重、难点:函数的周期性、最小正周期的定义。
四、教学过程:
(一)引入:
1.问题:(1)今天是星期二,则过了七天是星期几?过了十四天呢?……
(2)物理中的单摆振动、圆周运动,质点运动的规律如何呢?
2.观察正(余)弦函数的图象总结规律:
自变量
函数值
正弦函数性质如下:
文字语言:正弦函数值按照一定的规律不断重复地取得;
符号语言:当增加()时,总有.
也即:(1)当自变量增加时,正弦函数的值又重复出现;
(2)对于定义域内的任意,恒成立。
余弦函数也具有同样的性质,这种性质我们就称之为周期性。
(二)新课讲解:
1.周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数叫做这个函数的周期。
说明:(1)必须是常数,且不为零;
(2)对周期函数来说必须对定义域内的任意都成立。
【思考】
(1)对于函数,有,能否说是它的周期?
(2)正弦函数,是不是周期函数,如果是,周期是多少?(,且)
(3)若函数的周期为,则,也是的周期吗?为什么?
(是,其原因为:)
2.最小正周期的定义
对于一个周期函数,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期。
说明:(1)我们现在谈到三角函数周期时,如果不加特别说明,一般都是指的最小正周期;
(2)从图象上可以看出,;,的最小正周期为;
(3)【判断】:是不是所有的周期函数都有最小正周期? (没有最小正周期)
3.例题分析:
例1:求下列函数周期:
(1),;
(2),;
(3),.
解:(1)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(2)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(3)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
说明:(1)一般结论:函数及函数,(其中 为常数,且,)的周期;
(2)若,例如:①,;②,;
③,.
则这三个函数的周期又是什么?
一般结论:函数及函数,的周期.
例2:求下列函数的周期:
(1); (2);
(3); (4); (5).
解:(1),∴周期为;
(2),∴周期为;
(3) ∴周期为;
(4),∴周期为;
(5),∴周期为.
说明:求函数周期的一般方法是:先将函数转化为的形式,再利用公式进行求解。
五、课堂练习:求下列函数的周期:
(1),; (2),; (3),;
(4),;(5),;(6),.
六、小结:1.周期函数、最小正周期的定义 2. 型函数的周期的求法。
–
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- 2 -第一课时 向量的概念及表示
教学目标:
理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量相等的向量.
教学重点:
向量概念、相等向量概念、向量几何表示.
教学难点:
向量概念的理解.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.
还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.
向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.
而这一节课,我们将学习向量的有关概念.
Ⅱ.讲授新课
这一节,大家通过自学来熟悉相关内容,然后我们通过概念辨析例题来检验大家自学的效果.
1.向量的概念:
(我们把既有大小又有方向的量叫向量)
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:.
3.零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0;
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.
4.平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;
(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
5.相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;
(2)零向量与零向量相等;
(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
6.共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;
(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
[例1]判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
①向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是=;
⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
分析:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量、在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.
④、⑤正确.
⑥不正确.如图,与共线,虽起点不同,但其终点却相同.
评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.
[例2]下列命题正确的是 ( )
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量不平行
分析:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确,由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确.向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确.对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.
评述:对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从反面进行考虑,要启发学生注意这两方面的结合.
几点说明:
1.向量有三个要素:起点、方向、长度.
2.向量不能比较大小,但向量的长度(或模)可以比较大小
3.实数与向量不能相加减,但实数与向量可以相乘.
4.向量a与实数a.
5.零向量0与实数0
6.注意下列写法是错误的:
①a-a=0; ②++=0;
③a+0=a; ④|a|-|a|=0.
7.平行向量与相等向量
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也即共线向量,并且规定0与任一向量平行.长度相等且方向相同的向量叫相等向量,规定零向量与零向量相等.
平行向量不一定相等,但相等向量一定是平行向量,即向量平行是向量相等的必要条件.
为巩固大家对向量有关概念的理解,我们进行下面的课堂训练.
Ⅲ.课堂练习
课本P59练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家能理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P59习题 1,2,3,4
- 3 -2.4 向量的数量积(2)
一、课题:向量的数量积
二、教学目标:要求学生掌握平面向量数量积的运算律,明确向量垂直的充要条件。
三、教学重、难点:向量数量积的运算律和运算律的理解;
四、教学过程:
(一)复习:
1.平面向量数量积(内积)的定义及其几何意义、性质;
2.判断下列各题正确与否:
①若,则对任一向量,有; ( √ )
②若,则对任一非零向量,有; ( × )
③若,,则; ( × )
④若,则至少有一个为零向量; ( × )
⑤若,则当且仅当时成立; ( × )
⑥对任意向量,有. ( √ )
(二)新课讲解:
1.交换律:
证:设夹角为,则,
∴.
2.
证:若,,
, ,
若,,
,
.
3..
在平面内取一点,作, ,,
∵(即)在方向上的投影等于
在方向上的投影和,
即:
∴,
∴ 即:.
4. 例题分析:
例1 已知都是非零向量,且与垂直,与垂直,求与的夹角。解:由题意可得: ①
②
两式相减得:, 代入①或②得:,
设的夹角为,则
∴,即与的夹角为.
例2求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和。
证明:如图: ABCD,,,,
∴,
而,
∴,
所以, + = = .
例3 为非零向量,当的模取最小值时,
①求的值; ②求证:与垂直。
解:①,
∴当时, 最小;
②∵,
∴与垂直。
例4 如图,是的三条高,求证:相交于一点。
证:设交于一点,,
则
∵
∴得,
即, ∴,
又∵点在的延长线上,∴相交于一点。
五、小结:数量积的运算律和垂直充要条件的应用。
六、作业: 课本 习题5.6 第2,4题。
补充:1.向量的模分别为,的夹角为,求的模;
2.设是两个不相等的非零向量,且,求与的夹角。
3.设,是相互垂直的单位向量,求.
H
F
E
D
C
B
A
D C
A B
C
B1
A1
O
B
A
2
1
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- 1 -2.2.3 向量的数乘(1)
一、课题:向量的数乘(1)
二、教学目标:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
三、教学重、难点:1.实数与向量的积的定义及其运算律,向量共线的充要条件;
2.向量共线的充要条件及其应用。
四、教学过程:
(一)复习:
已知非零向量,求作和.
如图:,.
(二)新课讲解:
1.实数与向量的积的定义:
一般地,实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:
(1);
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反;
当 时,.
2.实数与向量的积的运算律:
(1)(结合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).
例1 计算:(1); (2); (3).
解:(1)原式=; (2)原式=; (3)原式=.
3.向量共线的充要条件:
定理:(向量共线的充要条件)向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数,使得.
例2 如图,已知,.试判断与是否共线.
解:∵
∴与共线.
例3 判断下列各题中的向量是否共线:
(1),;
(2),,且,共线.
解:(1)当时,则,显然与共线.
当时, ,∴与共线.
(3)当,中至少有一个为零向量时,显然与共线.
当,均不为零向量时,设
∴,
若时,,,显然与共线.
若时,,
∴与共线.
例4 设是两个不共线的向量,已知,,,
若,,三点共线,求的值。
解:
∵,,三点共线,∴与共线,即存在实数,使得,
即是.
由向量相等的条件,得 ,∴.
五、课堂练习:
六、小结:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
七、作业:
补充:1.设是两个不共线的向量,而和共线,求实数的值;
2.设二个非零向量不共线,如果,,
,求证,,三点共线。
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- 2 -第十四课时 正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
教学目标:
掌握正、余弦函数的性质,灵活利用正、余弦函数的性质;渗透数形结合思想,培养联系变化的观点,提高数学素质.
教学重点:
1.熟练掌握正、余弦函数的性质;
2.灵活应用正、余弦函数的性质.
教学难点:
结合图象灵活运用正、余弦函数性质.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾正、余弦函数的图象及其性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性等等.
下面结合例子看其应用:
[例1]不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0.
(1)sin(-)-sin(-);
(2)cos(-)-cos(-).
解:(1)∵-<-<-<.
且函数y=sinx,x∈[-,]是增函数.
∴sin(-)<sin(-), 即sin(-)-sin(-)>0
(2)cos(-)=cos=cos
cos(-)=cos=cos
∵0<<<π,且函数y=cosx,x∈[0,π]是减函数
∴cos<cos, 即cos-cos<0
∴cos(-)-cos(-)<0
[例2]函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程是 ( )
A.x=- B.x=- C.x= D.x=
方法一:运用性质1′,y=sin(2x+)的所有对称轴方程为xk=-π(k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应.
故选A.
方法二:运用性质2′,y=sin(2x+)=cos2x,它的对称轴方程为xk= (k∈Z),令k=-1,得x-1=-,对于B、C、D都无整数k对应,故选A.
[例3]求函数y=的值域.
解:由已知:cosx=||=|cosx|≤1
()2≤13y2+2y-8≤0
∴-2≤y≤ ∴ymax=,ymin=-2
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要掌握一结论:形如y=Asin(ωx+)(A>0,ω≠0)的T=;另外,要注意正、余弦函数性质的应用.
Ⅳ. 课后作业
课本P46习题 6、7、12、13
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用
1.若<α<,以下不等式成立的是 ( )
A.cosαC.cosα2.若sinx=,则实数m的取值范围是 ( )
A.[0,+∞) B.[-1,1] C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.[0,1]
3.下列函数中,图象关于原点对称的是 ( )
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
4.如果|x|≤,那么函数y=cos2x+sinx的最小值为 ( )
A. B. C.- D.-1
5.函数值sin1,sin2,sin3,sin4的大小顺序是 .
6.函数y=的定义域是 .
7.cos,-cos,sin的大小关系是 .
8.函数y=cos(sinx)的奇偶性是 .
9.已知=cosα-sinα,则α的取值范围是 .
10.求函数y=的值域.
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
正弦函数、余弦函数的图象和性质应用答案
1.A 2.A 3.B 4.B 5.sin2>sin1>sin3>sin4 6.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)
7.cos10.(-∞,]∪[3,+∞)
11.已知y=a-bcos3x的最大值为 ,最小值为-,求实数a与b的值.
解:∵最大值为a+|b|,最小值为a-|b|
∴ ∴a=,b=±1
12.(1)函数y=sin(x+)在什么区间上是增函数
(2)函数y=3sin( -2x)在什么区间是减函数
解:(1)函数y=sinx在下列区间上是增函数:
2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)
∴函数y=sin(x+)为增函数,当且仅当2kπ-<x+<2kπ+
即2kπ-<x<2kπ+ (k∈Z)为所求.
(2)∵y=3sin(-2x)=-3sin(2x-)
由2kπ-≤2x-≤2kπ+
得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)为所求.
或:令u=-2x,则u是x的减函数
又∵y=sinu在[2kπ-,2kπ+](k∈Z)上为增函数,
∴原函数y=3sin(-2x)在区间[2kπ-,2kπ+]上递减.
设2kπ-≤-2x≤2kπ+
解得kπ-≤x≤kπ+ (k∈Z)
∴原函数y=3sin(-2x)在[kπ-,kπ+](k∈Z)上单调递减.
评述:在求三角函数的单调区间时,一定要注意复合函数的有关知识,忽略复合函数的条件,是同学们解题中常发生的错误.
- 3 -第三课时 向量的减法
教学目标:
掌握向量减法概念,理解两个向量的减法就是转化为加法来进行,掌握相反向量,能熟练地掌握用三角形法则和平行四边形法则作出两向量的差向量,了解向量方程,并会用几何法解向量方程.
教学重点:
向量减法的三角形法则.
教学难点:
对向量减法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的加法,并熟悉了求解向量和的向量加法的平行四边形法则与三角形法则,并进行了简单应用.
这一节,我们来继续学习向量的减法.
Ⅱ.讲授新课
1.向量减法的定义
向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b).
求两个向量差的运算,叫向量的减法.
说明:(1)与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量;
(2)零向量的相反向量仍是零向量;
(3)任一向量和它相反向量的和是零向量.
[师]从向量减法的定义中,我们可以体会到向量减法与向量加法的内在联系.
2.向量减法的三角形法则
以平面内的一点作为起点作a,b,则两向量终点的连线段,并指向a终点的向量表示a-b.
说明:向量减法可以转化为向量加法,如图b与a-b首尾
相接,根据向量加法的三角形法则有b+(a-b)=a
即a-b=.
下面我们通过例题来熟悉向量减法的三角形法则的应用.
[例1]如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
分析:根据向量减法的三角形法则,需要选点平移作出两个
同起点的向量.
作法:如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,
=c,=d.
作,,则=a-b,=c-d
[例2]判断题
(1)若非零向量a与b的方向相同或相反,则a+b的方向必与a、b之一的方向相同.
(2)三角形ABC中,必有++=0.
(3)若++=0,则A、B、C三点是一个三角形的三顶点.
(4)|a+b|≥|a-b|.
分析:(1)a与b方向相同,则a+b的方向与a和b方向都相同;若a与b方向相反,则有可能a与b互为相反向量,此时a+b=0的方向不确定,说与a、b之一方向相同不妥.
(2)由向量加法法则+=,与是互为相反向量,所以有上述结论.
(3)因为当A、B、C三点共线时也有++=0,而此时构不成三角形.
(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表示以a和b为邻边的平行四边形的两条对角线的长,其大小不定.
当a、b为非零向量共线时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;
当a、b中有零向量时,|a+b|=|a-b|.
综上所述,只有(2)正确.
[例3]化简-+-.
解:原式=+-=-=0
[例4]化简+++.
解:原式=(+)+(+)=(-)+0=
Ⅲ.课堂练习
课本P65练习1,2,3,4,5,6.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量减法定义的基础上,掌握向量减法的三角形法则,并能加以适当的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 4,8,11
向量、向量的加减法
1.下列关于零向量的说法中,错误的是 ( )
A.零向量长度为0 B.零向量是没有方向的
C.零向量的方向是任意的 D.零向量与任一向量平行
2.下列命题中,正确的是 ( )
A.若|a|=|b|,则a=b B.若|a|>|b|,则a>b
C.若a=b,则a∥b D.若|a|=1,则a=±1
3.当|a|=|b|,且a与b不共线时,a+b与a-b的关系为 ( )
A.平行 B.垂直 C.相交但不垂直 D.相等
4.如右图,已知O为正六边形ABCDEF的中心,则与向量
相等的向量有 .
5.已知||=10,||=7,|则||的取值范围为 .
6.已知=a,=b,且|a|=|b|=4,∠AOB=60°.
则|a+b|= ,|a-b|= .
7.化简++--= .
8.判断以下说法是否正确.
(1)向量a与b共线,b与c共线,则a与c共线. ( )
(2)任意两个非零的相等向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点. ( )
(3)向量与是共线向量,则A、B、C、D必在同一直线上. ( )
(4)向量a与b平行,则a与b的方向相同. ( )
(5)长度相等且起点相同的两个向量,其终点必相同. ( )
9.已知两个力F1、F2的方向互相垂直,且它们的合力F大小为10 N,与力F1的夹角为60°,求力F1与F2的大小.
10.一架飞机从A地按北偏西30°方向飞行300 km,到达B地,然后向C地飞行,设C地恰在A北偏东60°,且距A 100 km处,求飞机从B地向C地飞行的方向和B、C两地的距离.
向量、向量的加减法答案
1.B 2.C 3.B 4.,, 5.[3,17] 6.4 4 7.
8.(1)错误 (2)错误 (3)错误 (4)错误 (5)错误
9.F1,F2分别为5 N和5 N
10.解:∵BC==200,sinB= eq \f(100,200) =∴B=30°,∴飞机从B以南偏东60°的方向向C地飞行.
- 3 -第九课时 平面向量的数量积及运算律(一)
教学目标:
掌握平面向量的数量积及其几何意义,掌握平面向量数量积的重要性质及运算律,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件.
教学重点:
平面向量的数量积定义.
教学难点:
平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用.
教学过程:
Ⅰ.课题引入
在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F的作用下产生位移s,那么力F所做的功W可由下式计算:
W=|F|·|s|cosθ
其中θ是F与s的夹角.
从力所做的功出发,我们引入向量数量积的概念.
Ⅱ.讲授新课
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ (0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
说明:(1)当θ=0时,a与b同向;
(2)当θ=π时,a与b反向;
(3)当θ=时,a与b垂直,记a⊥b;
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的.
2.数量积的定义
已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cosθ叫a与b的数量积,记作a·b,即有a·b=|a||b|cosθ(0≤θ≤π).
说明:(1)零向量与任一向量的数量积为0,即0·a=0;
(2)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.
3.数量积的几何意义
两个向量的数量积等于其中一个向量的长度与另一个向量在其上的投影值的乘积.
说明:这个投影值可正可负也可为零,所以我们说向量的数量积的结果是一个实数.
4.数量积的重要性质
设a与b都是非零向量,e是单位向量,θ0是a与e夹角,θ是a与b夹角.
①e·a=a·e=|a|cosθ0
②a⊥ba·b=0
③当a与b同向时,a·b=|a||b|
当a与b反向时,a·b=-|a||b|
特别地,a·a=|a|2或|a|==
④cosθ=
⑤|a·b|≤|a||b|
说明:上述性质要求学生结合数量积的定义自己尝试推证.
5.数量积的运算律
已知a,b,c和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律:
①a·b=b·a (交换律)
②(λa)·b=λ (a·b)=a·(λb) (数乘结合律)
③(a+b)·c=a·c+b·c (分配律)
说明:(1)一般地,(a·b)c≠a(b·c)
(2)a·c=b·c,c≠0a=b
(3)有如下常用性质:a2=|a|2,
(a+b)·(c+d)=a·c+a·d+b·c+b·d
(a+b)2=a2+2a·b+b2
[师]为使大家进一步熟悉数量积的性质,加深对数量积定义的理解,我们来看下面的例题.
[例题]判断正误,并简要说明理由.
①a·0=0;②0·a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,c都有(a·b)c=a(b·c);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2.
分析:根据数量积的定义、性质、运算律,逐一判断.
解:上述8个命题中只有③⑧正确;
对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;
对于②:应有0·a=0;
对于④:由数量积定义有|a·b|=|a||b|·|cosθ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|;
对于⑤:若非零向量a、b垂直,有a·b=0;
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零;
对于⑦:若a与c共线,记a=λc.
则a·b=(λc)·b=λ (c·b)=λ (b·c),
∴(a·b)c=λ (b·c)c=(b·c)λ c=(b·c)a
若a与c不共线,则(a·b)c≠(b·c)a.
评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.
说明:
1.概念辨析:正确理解向量夹角定义
对于两向量夹角的定义,两向量的夹角指从同一点出发的两个向量所构成的较小的非负角,因对向量夹角定义理解不清而造成解题错误是一些易见的错误,如:
[例1]已知△ABC中,a=5,b=8,C=60°,求·.
对此题,有同学求解如下:
解:如图,∵||=a=5,||=b=8,C=60°,
∴·=||||cosC=5×8cos60°=20.
分析:上述解答,乍看正确,但事实上确实有错误,原因就在于
没能正确理解向量夹角的定义,即上例中与两向量的起点并不同,因此,C并不是它们的夹角,而正确的夹角应当是C的补角120°.
2.向量的数量积不满足结合律
分析:若有(a·b)·c=a·(b·c),设a、b夹角为α,b、c夹角为β,则
(a·b)·c=|a|·|b|cosα·c,a·(b·c)=a·|b||c|cosβ.
∴若a=c,α=β,则|a|=|c|,进而有:(a·b)c=a·(b·c)
这是一种特殊情形,一般情况则不成立.举反例如下:
已知|a|=1,|b|=1,|c|=,a与b夹角是60°,b与c夹角是45°,则:
(a·b)·c=(|a||b|cos60°)·c=c,
a·(b·c)=(|b||c|cos45°)·a=a
而c≠a,故(a·b)·c≠a·(b·c)
3.等式的性质“实数a、b、c,且ab=ac,a≠0推出b=c”这一性质在向量推理中不正确.
[例2]举例说明a·b=a·c,且a≠0,推不出b=c.
解:取|a|=1,|b|=,a与b的夹角为45°,|c|=,a与c的夹角为0°,显然a·b=a·c=,但b≠c.
4.“如果ab=0,那么a,b中至少有一个为零”这一性质在向量推理中不正确.
[例3]已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为90°,求a·b.
解:a·b=2×3×cos90°=0,显然a≠0,b≠0,由a·b=0可推出以下四种可能:
①a=0,b≠0; ②b=0,a≠0;
③a=0且b=0; ④a≠0且b≠0但a⊥b.
Ⅲ.课堂练习
课本P80练习1,2,3
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的数量积的定义、重要性质、运算律,并能运用它们解决相关的问题.
Ⅴ.课后作业
课本P82习题 1,2,3
- 3 -1.3.4 函数的解析式
一、课题:函数的解析式
二、教学目标:1.会根据函数图象写出解析式;
2.能根据已知条件写出中的待定系数.
三、教学重、难点:1.根据函数图象写解析式;
2.根据已知条件写出中的待定系数.
四、教学过程:
(一)复习:由函数的图象到的图象的变换方法:
(方法一):先移相位,再作周期变换,再作振幅变换;
(方法二):先作周期变换,再作相位变换,再作振幅变换。
(二)新课讲解:
1.根据函数图象求解析式
例1:已知函数(,)一个周期内的函数图象,如下图
所示,求函数的一个解析式。
解:由图知:函数最大值为,最小值为,
又∵,∴,
由图知
∴,∴,
又∵,
∴图象上最高点为,
∴,即,可取,
所以,函数的一个解析式为.
2.由已知条件求解析式
例2: 已知函数(,,)的最小值是,
图象上相邻两个最高点与最低点的横坐标相差,且图象经过点,求这
个函数的解析式。
解:由题意:,
, ∴,
∴, ∴,
又∵图象经过点, ∴, 即,
又∵, ∴,
所以,函数的解析式为.
例3:已知函数(,,)的最大值为,
最小值为,周期为,且图象过点,求这个函数的解析式。
解:,
又∵, ∴,
∴,
又∵图象过点,
∴, ∴,
又∵,∴或,
所以,函数解析式为或.
五、小结:1.由已知函数图象求解析式;
2.由已知条件求解析式。
六、作业:补充:
1.已知函数(,,)的周期是,最小值是,且图象过点,求这个函数的解析式;
2.函数(,,)的最小值是,其图象相邻的最高点和最低点的横坐标的差是,又图象经过点,求这个函数的解析式。
3.如图为函数(,)的图象中的一段,根据图象求它的解析式。
–
–
–
–
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- 2 -2.4 向量的数量积(2)
一、课题:向量的数量积
二、教学目标:要求学生掌握平面向量数量积的运算律,明确向量垂直的充要条件。
三、教学重、难点:向量数量积的运算律和运算律的理解;
四、教学过程:
(一)复习:
1.平面向量数量积(内积)的定义及其几何意义、性质;
2.判断下列各题正确与否:
①若,则对任一向量,有; ( √ )
②若,则对任一非零向量,有; ( × )
③若,,则; ( × )
④若,则至少有一个为零向量; ( × )
⑤若,则当且仅当时成立; ( × )
⑥对任意向量,有. ( √ )
(二)新课讲解:
1.交换律:
证:设夹角为,则,
∴.
2.
证:若,,
, ,
若,,
,
.
3..
在平面内取一点,作, ,,
∵(即)在方向上的投影等于
在方向上的投影和,
即:
∴,
∴ 即:.
4. 例题分析:
例1 已知都是非零向量,且与垂直,与垂直,求与的夹角。解:由题意可得: ①
②
两式相减得:, 代入①或②得:,
设的夹角为,则
∴,即与的夹角为.
例2求证:平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和。
证明:如图: ABCD,,,,
∴,
而,
∴,
所以, + = = .
例3 为非零向量,当的模取最小值时,
①求的值; ②求证:与垂直。
解:①,
∴当时, 最小;
②∵,
∴与垂直。
例4 如图,是的三条高,求证:相交于一点。
证:设交于一点,,
则
∵
∴得,
即, ∴,
又∵点在的延长线上,∴相交于一点。
五、小结:数量积的运算律和垂直充要条件的应用。
六、作业: 课本 习题5.6 第2,4题。
补充:1.向量的模分别为,的夹角为,求的模;
2.设是两个不相等的非零向量,且,求与的夹角。
3.设,是相互垂直的单位向量,求.
H
F
E
D
C
B
A
D C
A B
C
B1
A1
O
B
A
2
1
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- 1 -第四课时 弧度制(二)
教学目标:
理解角的集合与实数集R之间的一一对应关系,掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式,运用弧长公式、扇形面积公式解、证一些题目;使学生通过总结引入弧度制的好处,学会归纳、整理并认识到任何新知识的学习,都会为我们解决实际问题带来方便,从而激发学生的学习兴趣、求知欲望,培养良好的学习品质.
教学重点:
角的集合与实数集R之间的一一对应关系,弧度制的简单应用.
教学难点:
弧度制的简单应用
教学过程:
角的集合与实数集R之间是一一对应的,即正角对应正实数,负角对应负实数,零角对应0.在弧度制下,弧长公式是怎样的呢
l=|α|r,其中l表示弧长,r表示圆半径,α表示圆心角的弧度数.
扇形的面积公式S=lR.其中l是扇形的弧长,R是圆的半径,在弧度制下证明,同学们是否想过在角度制下的证明,比较之,哪个方法更简便些
能够写出弧度制下扇形的面积公式吗 即用角的弧度数α与圆的半径R表示扇形的面积.
S=|α|R2.
引入弧度制有什么好处呢
弧度制下的弧长公式比角度制下的弧长公式简单,弧度制下的扇形面积公式比角度制下的扇形面积公式简单,还有一点,弧度表示角时,找与角对应的实数相当方便,而角度表示角时,找与角对应的实数还须进行一番计算.
[例1]已知一扇形的周长为c(c>0),当扇形的弧长为何值时,它有最大面积?并求出面积的最大值.
解:设扇形的半径为R,弧长为l,面积为S
∵c=2R+l,∴R= (l<c)
则S=Rl=×·l=(cl-l2)
=-(l2-cl)=-(l-)2+
∴当l=时,Smax=
答:当扇形的弧长为 时,扇形有最大面积,扇形面积的最大值是.
[例2]一个扇形OAB的面积是1平方厘米,它的周长是4厘米,求∠AOB和弦AB的长.
分析:欲求∠AOB,需要知道的长和半径OA的长,用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式,结合已知条件,能比较容易地求得,之后在△AOB中求弦AB的长.作OM⊥AB交AB于M,则AM=BM=AB,在Rt△AMO中求AM.
解:设扇形的半径为R cm.∠AOB=α rad.
据题意 解之得
过O作OM⊥AB交AB于M.
则AM=BM=AB.
在Rt△AMO中,AM=sin1,∴AB=2sin1
故∠AOB=2 rad.该AB的长为2sin1厘米.
Ⅱ.课堂练习
课本P10练习 5、6
Ⅲ.课时小结
这节课,同学们自己找到了角的集合与实数集R的一一对应关系,对弧度制下的弧长公式、扇形面积公式有了深刻的理解,要把这两个公式记下来,并在解决实际问题中灵活运用,大家能总结出引入弧度制的好处,这点很好,以后的学习中,我们就是要随着学习内容的增加、知识的丰富,不断总结,不断归纳,梳理知识,编织知识的网络,使易记、好用.特别是生丙、生戊善于联想、积极探索的学习品质,更是我们大家学习的榜样,同学们这样持之以恒的坚持下去,我们的数学学习效果将会是非常出色的.
Ⅳ.课后作业
(一)课本P10习题 8、9、13.
(二)1.预习内容:任意角的三角函数(P12~P15)
2.预习提纲:锐角三角函数是用边的比来定义的,任意角的三角函数是怎样定义的
弧度制(二)
1.一钟表的分针长10 cm,经过25分钟,分针的端点所转过的长为__________cm. ( )
A.70 B. C. -4 D.
2.如果弓形的弧所对的圆心角为,弓形的弦长为4 cm,则弓形的面积是_____cm2.( )
A. -4 B. -4
C. -4 D. -2
3.设集合M={α|α=kπ±,k∈Z},N={α|α=kπ+(-1)k ,k∈Z}那么下列结论中正确的是 ( )
A.M=N B.MN C.N M D.MN且NM
4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为 ( )
A. B. C. D.2
5.已知扇形的圆心角为2 rad,扇形的周长为8 cm,则扇形的面积为_________cm2.
6.圆的半径变为原来的3倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角
的 倍.
7.若角α的终边与π角的终边相同,则在[0,2π]上,终边与角的终边相同的角是 .
8.已知扇形AOB的圆心角α=120°,半径r=3,求扇形的面积.
9.1弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长及圆心角所夹的扇形的面积.
10.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
弧度制(二)答案
1.D 2.C 3.C 4.C 5.4 6. 7.π π π π
8.已知扇形AOB的圆心角α=120°,半径r=3,求扇形的面积.
解:α=120°=rad
∴S=r2α=×32×=3π(面积单位)
答:扇形的面积为3π面积单位.
9.1弧度的圆心角所对的弦长为2,求这个圆心角所对的弧长及圆心角所夹的扇形的面积.
解:由已知可得r=, ∴l=r·α=
S扇=l·r=·r2·α=·=
10.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
解:∵l=20-2r
∴S=lr= (20-2r)·r=-r2+10r=-(r-5)2+25
∴当半径r=5 cm时,扇形的面积最大为25 cm2
此时,α===2(rad)
- 3 -1.2.2 同角三角函数的基本关系式(2)
一、课题:同角三角函数的基本关系(2)
二、教学目标:1.根据三角函数关系式进行三角式的化简和证明;
2.了解已知一个三角函数关系式求三角函数(式)值的方法。
三、教学重、难点:如何运用公式对三角式进行化简和证明。
四、教学过程:
(一)复习:
1.同角三角函数的基本关系式。
(1)倒数关系:,,.
(2)商数关系:,.
(3)平方关系:,,.
(练习)已知,求.
(二)新课讲解:
例1 化简.
解:原式.
例2 化简.
解:原式
.
例3 已知,试确定使等式成立的角的集合。
解:∵=
==.
又∵,
∴, 即得或.
所以,角的集合为:或.
例4 化简.
解:原式=
.
说明:化简后的简单三角函数式应尽量满足以下几点:
(1)所含三角函数的种类最少;
(2)能求值(指准确值)尽量求值;
(3)不含特殊角的三角函数值。
例5 求证:.
证法一:由题义知,所以.
∴左边=右边.
∴原式成立.
证法二:由题义知,所以.
又∵,
∴.
证法三:由题义知,所以.
,
∴.
例6.求证:.
证明:左边
,
右边.
所以,原式成立。
总结:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边(如例5的证法一);(2)证明左右两边同等于同一个式子(如例6);(3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立。
例7 已知,求.
解:由等式两边平方:
.
∴(*),即,
可看作方程的两个根,解得.
又∵,∴.又由(*)式知
因此,.
五、小结:1.运用同角三角函数关系式化简、证明。
2.常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等。
六、作业:
PAGE
- 2 -第六课时 平面向量基本定理
教学目标:
了解平面向量基本定理,掌握平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,理解这是应用向量解决实际问题的重要思想方法,能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达;事物之间的相互转化.
教学重点:
平面向量基本定理.
教学难点:
平面向量基本定理的理解与应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的充要条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上学习平面向量基本定理及其应用.
Ⅱ.讲授新课
平面向量基本定理:
如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对这一平面内的任意一个向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
说明:(1)我们把不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;
(2)基底不唯一,关键是不共线;
(3)由定理可将任一向量a在给出基底e1、e2的条件下进行分解;
(4)基底给定时,分解形式唯一;
(5)一个平面向量用一组基底e1、e2表示成a=λ1e1+λ2e2的形式,我们称它为向量的分解。当e1、e2互相垂直时,就称为向量的正交分解。
[例1]如图,平行四边形ABCD中,=a,=b,H、M是AD、DC之中点,F使BF=BC,以a、b为基底分解向量与.
分析:以a,b为基底分解向量与,实为用a与b
表示向量与.
解:由H、M、F所在位置有:
=+=+=+=b+a,
=-=+-=+-=+-=a-b
[例2]如图,O是三角形ABC内一点,PQ∥BC,且=t,=a,=b,=c,求与.
分析:由平面几何的知识可得△APQ∽△ABC,且对应边的比为t,
∴==t,转化向量的关系为:=t,=t,
又由于已知和未知向量均以原点O为起点,所以把有关向量都用
以原点O为起点的向量来表示,是解决问题的途径所在.
解:∵PQ∥BC,且=t,有△APQ∽△ABC,且对应边比为
t(=),即==t.
转化为向量的关系有:=t,=t,又由于:=-,=-,=-,=-.
∴=+=+t(-)=a+t(b-a)=(1-t)a+tb,
=+=+t(-)=t(c-a)+a=(1-t)a+tc.
Ⅲ.课堂练习
课本P71练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
预习课本P73
- 1 -第七课时 二倍角的正弦、余弦、正切(一)
教学目标:
掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式,能用上述公式进行简单的求值、化简、恒等证明;引导学生发现数学规律,让学生体会化归这一基本数学思想在发现中所起的作用,培养学生的创新意识.
教学重点:
二倍角公式的推导及简单应用.
教学难点:
理解倍角公式,用单角的三角函数表示二倍角的三角函数.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
前一段时间,我们共同探讨了和角公式、差角公式,今天,我们继续探讨一下二倍角公式.我们知道,和角公式与差角公式是可以互相化归的.当两角相等时,两角之和便为此角的二倍,那么是否可把和角公式化归为二倍角公式呢 请同学们试推.
先回忆和角公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
当α=β时,sin(α+β)=sin2α=2sinαcosα
即:sin2α=2sinαcosα(S2α)
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
当α=β时cos(α+β)=cos2α=cos2α-sin2α
即:cos2α=cos2α-sin2α(C2α)
tan(α+β)=
当α=β时,tan2α=
Ⅱ.讲授新课
同学们推证所得结果是否与此结果相同呢 其中由于sin2α+cos2α=1,公式C2α还可以变形为:cos2α=2cos2α-1或:cos2α=1-2sin2α
同学们是否也考虑到了呢
另外运用这些公式要注意如下几点:
(1)公式S2α、C2α中,角α可以是任意角;但公式T2α只有当α≠+kπ及α≠+ (k∈Z)时才成立,否则不成立(因为当α=+kπ,k∈Z时,tanα的值不存在;当α=+,k∈Z时tan2α的值不存在).
当α=+kπ(k∈Z)时,虽然tanα的值不存在,但tan2α的值是存在的,这时求tan2α的值可利用诱导公式:
即:tan2α=tan2(+kπ)=tan(π+2kπ)=tanπ=0
(2)在一般情况下,sin2α≠2sinα
例如:sin=≠2sin=1;只有在一些特殊的情况下,才有可能成立[当且仅当α=kπ(k∈Z)时,sin2α=2sinα=0成立].
同样在一般情况下cos2α≠2cosαtan2α≠2tanα
(3)倍角公式不仅可运用于将2α作为α的2倍的情况,还可以运用于诸如将4α作为2α的2倍,将α作为 的2倍,将 作为 的2倍,将3α作为 的2倍等等.
下面,来看一些例子:
[例1]已知sinα=,α∈(,π),求sin2α,cos2α,tan2α的值.
解:∵sinα=,α∈(,π)
∴cosα=-=- eq \r(1-()2) =-
∴sin2α=2sinαcosα=2××(-)=-,
cos2α=1-2sin2α=1-2×()2=,
tan2α==-×=-.
练习题:
1.已知cosα=m,α在第二象限,求sin2α,cos2α,tan2α的值.
解:∵cosα=m,α在第二象限.
∴sinα==
∴sin2α=2sinαcosα=2·m=2m
cos2α=2cos2α-1=2m2-1
tan2α== eq \f(2m,2m2-1)
或由tanα== eq \f(,m)
tan2α== eq \f(2m,2m2-1)
2.化简cos(θ+15°)+cos(θ-15°)-cos2θ
分析:由于观察到此式中的角出现了θ+15°、θ-15°与2θ,另外还出现了二次式,所以要用二倍角余弦公式的变形式达到降“次”及统一角的目的.
解:cos(θ+15°)+cos(θ-15°)-cos2θ
=+-cos2θ
=1+[cos(2θ+30°)+cos(2θ-30°)]-cos2θ
=1+[cos2θcos30°-sin2θsin30°+cos2θcos30°+sin2θsin30°]-cos2θ
=1+×2cos2θcos30°-cos2θ
=1+cos2θ-cos2θ=1
评述:二倍角公式的等价变形:
sin2α=,cos2α=,可以进行“升(降)幂”的变换,即可将“二次式”与“一次式”互化.
[例2]若270°<α<360°,化简: eq \r(+ eq \r(+cos2α) )
解:∵cos2α=2cos2α-1,cosα=2cos2-1
∴ eq \r(+ eq \r(+cos2α) )
= eq \r(+ eq \r(+(2cos2α-1)) ) = eq \r(+)
又∵270°<α<360° 135°<<180°
∴原式= eq \r(+cosα) = eq \r(+(2cos2-1)) = eq \r(cos2) =-cos
[例3]求sin10°sin30°sin50°sin70°的值.
解:sin10°=cos80° sin50°=cos40°sin70°=cos20°
∴原式=cos80°cos40°cos20°
=×=× eq \f(cos80°cos40°sin40°×,sin20°)
=× eq \f(cos80°sin80°××,sin20°) =× eq \f(sin160°×××,sin20°) =
[例4]求证:8cos4θ=cos4θ+4cos2θ+3
证明:8cos4θ=8(cos2θ)2=8()2=2(cos22θ+2cos2θ+1)
=2()+4cos2θ+2=cos4θ+4cos2θ+3
Ⅲ.课堂练习
课本P108 1、2、3、4.
Ⅳ.课时小结
理解并掌握二倍角公式以及推导,能正确运用二倍角的正弦、余弦、正切公式进行简单三角函数式的化简、求值与恒等式证明.
二倍角公式是由和角公式由一般化归为特殊而来的,要注重这种基本数学思想方法,学会怎样去发现数学规律.
Ⅴ.课后作业
课本P110习题 1、2、3、4.
- 3 -第3章 三角恒等变换
【学习导航】
1. 本章利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式,并由此公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式;二倍角的正弦、余弦、正切公式等,以及运用这些公式进行简单的恒等变换。
2. 三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上。三角恒等变换公式反映了角的相加、相减、二倍角运算引起三角函数值变化的规律,是研究三角函数性质及其应用的一种工具。学习和应用三角恒等变换,有利于发展推理能力和运算能力。
3、三角恒等变换具有几何和物理的应用背景。以向量为桥梁将三角恒等变换的算式与直观的几何图形相互沟通和转化,有助于学习和应用三角恒等变换,还能提高学习数学的兴趣,体会数学是一个有机联系的整体,而不是各不相关的内容的堆积。
知识结构
学习要求
1. 了解用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;
2. 理解以两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;
3. 运用上述公式进行简单的恒等变换,推导半角公式,积化和差、和差化积公式作为基本训练,进一步提高运用转化的观点去处理问题的自觉性,体会一般与特殊的思想,换元的思想,方程的思想等数学思想在三角恒等变换中的应用。
3.1两角和与差的三角函数
第1课时
【学习导航】
学习要求
1、理解向量法推导两角和与差的余弦公式,并能初步运用解决具体问题;
2、应用公式,求三角函数值.
3.培养探索和创新的能力和意识.
【自学评价】
1.探究
反例:
问题:的关系?
解决思路:探讨三角函数问题的最基本的工具是直角坐标系中的单位圆及单位圆中的三角函数线
2.探究:在坐标系中、角构造+角
3.探究:作单位圆,构造全等三角形
4.探究:写出4个点的坐标
,
,
,
5.计算,
=
=
6.探究 由=导出公式
展开并整理得
所以
可记为
7.探究 特征
①熟悉公式的结构和特点;
②此公式对任意、都适用
③公式记号
8.探究 cos()的公式
以代得:
公式记号
【精典范例】
例1 计算① cos105 ②cos15
③coscossinsin
【解】
例2已知sin=,cos=求cos()的值.
【解】
例3已知cos(2α-β)=-,sin (α-2β)=,且<α<,0<β<,
求cos(α+β)的值。
分析:已知条件中的角与所求角虽然不同,但它们之间有内在联系,
即(2α-β)-(α-2β)=α+β由α、β角的取值范围,分别求出2α-β、α-2β角的正弦和余弦值,再利用公式即可求解。
【解】
例4不查表,求下列各式的值.
(1)
(2)
(3)
在三角变换中,首先应考虑角的变换,如何变换角?一定要根据题目的条件与结论来变,简单地说就是“据果变形”,创造出使用三角公式的条件,以达到求值、化简和证明的目的.常用的变换角的方法有:
α=(α+β)-β,α+2β=(α+β)+α,
【追踪训练】:
1.sinsin=,coscos=,(0, ),(0, ),求cos()的值。
2.求cos75的值
3.计算:cos65cos115cos25sin115
4 计算:cos70cos20+sin110sin20
5.已知锐角,满足cos= cos(+)=求cos.
6.已知cos()=,求(sin+sin)2+(cos+cos)2的值.
【选修延伸】
例5已知,
是第三象限角,求的值.
例6,
且,
求的值.
【追踪训练】:
学生质疑
教师释疑
1.满足的一组的值是 ( )
A. B.
C. D.
2.若,则的值为 ( )
A. 0 B. 1 C. D. —1
3.已知cosα= ,α∈(,2π),则cos(α-)= 。
4.化简:
= 。
5.利用两角和与差的余弦公式证明下列诱导公式:
(1)
(2)
(3)
(4)
【师生互动】
tan2α=
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos2α- sin2α
=2cos2α-1=1-2 sin2α
tan(α+β)=
tan(α-β)=
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
学习札记
学习札记
学习札记灌南二中教案用纸
科目 数学 主备 孙猛生 时间
课题 平面向量的数量积 课时
教学目标 理解平面向量的数量积的含义及其物理意义,掌握数量积的坐标表示会进行平面向量数量积的运算能利用数量积表示两个向量夹角的余弦,会用数量积判断两个非0向量是否垂直
教学重难点 函数的单调性比较大小、三角函数的值域、最值
教学过程设计(教法、学法、课练、作业) 个人主页
知识回顾1.(2006.北京)若与-都是非0向量,则“”是“⊥”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件2.(2006.全国)已知向量,,满足,且则与的夹角为( )A.π/6 B.π/4 C.π/3 D.π/23.(2006.福建)已知向量与的夹角为1200,则=( )A.5 B.4 C.3 D.14.若向量,且,的夹角为钝角,则x的取值范围是 例题讲解例1(2006.全国) 已知向量.若⊥求;求的最大值.例2求与向量和夹角相等,且模为的向量的坐标.例3已知,是两个非0向量,当的模取最小值时,求的t值;求证:⊥小结训练练习见练习纸
教后感三角函数阶段复习
一、课题:三角函数阶段复习
二、教学目标:1.复习巩固三角函数的定义、定义域;
2.进一步理解三角函数的符号与角的终边所在位置的关系;
3.进一步掌握三角函数的基本关系式(五个),并能熟练应用关系式解题。
三、基础训练:
1.已知角的终边过点,则 , .
2.若是第四象限角,则是第 象限角,是第 象限角。
3.若,且为二、三象限角,则的取值范围是 .
4.已知,则 .
5.已知集合,,
,
则这三个集合之间的关系为 ( )
四、例题分析:
例1 求值:.
例2 已知,且,求(1)角的集合;(2)、终边所在的象限;(3)试判断,,的符号。
例3 化简:(1);
(2)()
例4 证明:(1);
(2)已知,求证:.
五、课后作业:
1.已知是第二象限角,则 .
2.若是三角形的内角,且,则此三角形一定是 ( )
等边三角形 直角三角形 锐角三角形 钝角三角形
3.若,则角的取值范围是 .
求证:(1);
(2).
已知,,其中,求满足条件的实数的取值的集合。
已知,求的值。
PAGE
- 1 -第十三课时 三角函数的性质
教学目标:
理解正、余弦函数的定义域、值域、最值、周期性、奇偶性的意义,会求简单函数的定义域、值域、最小正周期和单调区间;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的性质
教学难点:
正、余弦函数性质的理解与应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
上节课,我们研究了正、余弦函数的图象,今天,我们借助它们的图象来研究它们有哪些性质.
(1)定义域:
正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R[或(-∞,+∞)],分别记作:
y=sinx,x∈R
y=cosx,x∈R
(2)值域
因为正弦线、余弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度,所以|sinx|≤1,|cosx|≤1,即
-1≤sinx≤1,-1≤cosx≤1
也就是说,正弦函数、余弦函数的值域都是[-1,1].
其中正弦函数y=sinx,x∈R
①当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,取得最大值1.
②当且仅当x=-+2kπ,k∈Z时,取得最小值-1.
而余弦函数y=cosx,x∈R
①当且仅当x=2kπ,k∈Z时,取得最大值1.
②当且仅当x=(2k+1)π,k∈Z时,取得最小值-1.
(3)周期性
由 (k∈Z)
知:正弦函数值、余弦函数值是按照一定规律不断重复地取得的.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由此可知,2π,4π,…,-2π,-4π,…2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
(4)奇偶性
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
(5)单调性
从y=sinx,x∈[-,]的图象上可看出:
当x∈[-,]时,曲线逐渐上升,sinx的值由-1增大到1.
当x∈[,]时,曲线逐渐下降,sinx的值由1减小到-1.
结合上述周期性可知:
正弦函数在每一个闭区间[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一个闭区间[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上都是减函数,其值从1减小到
-1.
余弦函数在每一个闭区间[(2k-1)π,2kπ](k∈Z)上都是增函数,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[2kπ,(2k+1)π](k∈Z)上都是减函数,其值从1减小到-1.
[例1]求使下列函数取得最大值的自变量x的集合,并说出最大值是什么.
(1)y=cosx+1,x∈R; (2)y=sin2x,x∈R.
解:(1)使函数y=cosx+1,x∈R取得最大值的x的集合,就是使函数y=cosx,x∈R取得最大值的x的集合{x|x=2kπ,k∈Z}.
函数y=cosx+1,x∈R的最大值是1+1=2.
(2)令Z=2x,那么x∈R必须并且只需Z∈R,且使函数y=sinZ,Z∈R取得最大值的Z的集合是{Z|Z=+2kπ,k∈Z}
由2x=Z=+2kπ,得x=+kπ
即:使函数y=sin2x,x∈R取得最大值的x的集合是{x|x=+kπ,k∈Z}.
函数y=sin2x,x∈R的最大值是1.
[例2]求下列函数的定义域:
(1)y=1+ (2)y=
解:(1)由1+sinx≠0,得sinx≠-1
即x≠+2kπ(k∈Z)
∴原函数的定义域为{x|x≠+2kπ,k∈Z}
(2)由cosx≥0
得-+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z)
∴原函数的定义域为[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)
[例3]求下列函数的单调递增区间:
①y=cos(2x+);②y=3sin(-)
解:①设u=2x+,则y=cosu
当2kπ-π≤u≤2kπ时y=cosu随u的增大而增大
又∵u=2x+随x∈R增大而增大
∴y=cos(2x+)当2kπ-π≤2x+≤2kπ(k∈Z)
即kπ-≤x≤kπ-时,y随x增大而增大
∴y=cos(2x+)的单调递增区间为:
[kπ-π,kπ-](k∈Z)
②设u=-,则y=3sinu
当2kπ+≤u≤2kπ+时,y=3sinu随x增大在减小,
又∵u=-随x∈R增大在减小
∴y=3sin(-)当2kπ+≤-≤2kπ+
即-4kπ-≤x≤-4kπ-时,y随x增大而增大
∴y=3sin(-)的单调递增区间为 [4kπ-,4kπ-](k∈Z)
Ⅲ.课堂练习
课本P33 1~7
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要初步掌握正、余弦函数的性质以及性质的简单应用,解决一些相关问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46 习题 2、3、4
课后练习:
1.给出下列命题:
①y=sinx在第一象限是增函数;
②α是锐角,则y=sin(α+)的值域是[-1,1];
③y=sin|x|的周期是2π;
④y=sin2x-cos2x的最小值是-1;
其中正确的命题的序号是_____.
分析:①y=sinx是周期函数,自变量x的取值可周期性出现,如反例:
令x1=,x2=+2π,此时x1<x2
而sin>sin(+2π)
∴①错误;
②当α为锐角时,<α+<+
由图象可知<sin(α+)≤1
∴②错误;
③∵y=sin|x|(x∈R)是偶函数.
其图象是关于y轴对称,可看出它不是周期函数.
∴③错误;
④y=sin2x-cos2x=-cos2x,最小值为-1
∴④正确.
答案:④
评述:函数的单调性是函数的局部选择,是针对区间而言的;我们不能说某函数在某象限内是增函数还是减函数,而只能说某函数在某区间上是增函数还是减函数.
2.求下列函数的定义域和值域:
(1)y=lg(sinx-) (2)y=2
分析:根据函数有意义列不等式,求x的范围即为定义域.求值域时要注意正弦函数和余弦函数的值域.
解:(1)要使lg(sinx-)有意义,必须且只须sinx>,
解之得:2kπ+<x<2kπ+,k∈Z
又∵0<sinx-≤1-
∴lg(sinx-)≤lg(1-)
∴定义域为(2kπ+,2kπ+),(k∈Z)
值域为(-∞,lg(1-)].
(2)要使2有意义,必须且只须2cos3x-1≥0,即cos3x≥,
解之得2kπ-≤3x≤2kπ+
即 -≤x≤+,k∈Z.
又0≤2cos3x-1≤1
故0≤2≤2
∴定义域为[-,+],k∈Z
值域为[0,2]
评述:求由正弦函数和余弦函数组成复合函数的定义域、值域问题,要充分考虑基本的正弦函数和余弦函数的单调性和值域.
4.比较下列各组数的大小:
(1)sin195°与cos170°;
(2)cos,sin,-cos
(3)sin(sin),sin().
分析:化为同名函数,进而利用单调性来比较函数值的大小.
解:(1)sin195°=sin(180°+15°)=-sin15°
cos170°=cos(180°-10°)=-cos10°=-sin80°
∵0°<15°<80°<90°
又∵y=sinx在[0°,90°]上是递增函数,
∴sin15°<sin80° ∴-sin15°>-sin80°
∴sin195°>cos170°.
(2)∵sin=cos(-)
-cos=cos(π-)
又∵-=1.47<1.5=
π-=1.39<1.4<-<
而y=cosx在[0,π]上是减函数,
由π-<-<<π
得cos<cos(-)<cos(π-)
即cos<sin<-cos.
(3)∵cos=sin
∴0<cos<sin<1
而y=sinx在[0,1]内递增
∴sin(cos)<sin(sin).
- 5 -2.3.2平面向量的坐标运算
一、课题: 2.3.2平面向量的坐标运算
二、教学目标:1.掌握两向量平行时坐标表示的充要条件;
2.能利用两向量平行的坐标表示解决有关综合问题。
三、教学重、难点:1.向量平行的充要条件的坐标表示;
2.应用向量平行的充要条件证明三点共线和两直线平行的问题。
四、教学过程:
(一)复习:
1.已知,,求,的坐标;
2.已知点,及,,,求点、、的
坐标。
归纳:(1)设点,,则;
(2),,则,
,;
3.向量与非零向量平行的充要条件是:.
(二)新课讲解:
1.向量平行的坐标表示:
设,,(),且,
则,∴.
∴,∴.
归纳:向量平行(共线)的充要条件的两种表达形式:
①;
②且设,()
例1 已知,,且,求.
解:∵,∴.∴.
例2 已知,,,求证、、三点共线.
证明:,,
又,∴.∵直线、直线有公共点,
∴,,三点共线。
例3 已知,,若与平行,求.
解:=
∴, ∴,∴.
例4 已知,,,,则以,为基底,求.
解:令,则.
, ∴,
∴, ∴.
例5 已知点,,,,向量与平行吗?直线平
行与直线吗?
解:∵,=,
又, ∴;
又,,,
∴与不平行,
∴、、不共线,与不重合,
所以,直线与平行。
五、小结:1.熟悉平面向量共线充要条件的两种表达形式;
2.会用平面向量平行的充要条件的坐标形式证明三点共线和两直线平行;
3.明白判断两直线平行与两向量平行的异同。
六、作业:
补充:1.已知,,,且,,求点,的坐标及向量的坐标;
2.已知,,,试用,表示;
3.设,,,且,求角.
PAGE
- 1 -1.3.4 函数的解析式
一、课题:函数的解析式
二、教学目标:1.会根据函数图象写出解析式;
2.能根据已知条件写出中的待定系数.
三、教学重、难点:1.根据函数图象写解析式;
2.根据已知条件写出中的待定系数.
四、教学过程:
(一)复习:由函数的图象到的图象的变换方法:
(方法一):先移相位,再作周期变换,再作振幅变换;
(方法二):先作周期变换,再作相位变换,再作振幅变换。
(二)新课讲解:
1.根据函数图象求解析式
例1:已知函数(,)一个周期内的函数图象,如下图
所示,求函数的一个解析式。
解:由图知:函数最大值为,最小值为,
又∵,∴,
由图知
∴,∴,
又∵,
∴图象上最高点为,
∴,即,可取,
所以,函数的一个解析式为.
2.由已知条件求解析式
例2: 已知函数(,,)的最小值是,
图象上相邻两个最高点与最低点的横坐标相差,且图象经过点,求这
个函数的解析式。
解:由题意:,
, ∴,
∴, ∴,
又∵图象经过点, ∴, 即,
又∵, ∴,
所以,函数的解析式为.
例3:已知函数(,,)的最大值为,
最小值为,周期为,且图象过点,求这个函数的解析式。
解:,
又∵, ∴,
∴,
又∵图象过点,
∴, ∴,
又∵,∴或,
所以,函数解析式为或.
五、小结:1.由已知函数图象求解析式;
2.由已知条件求解析式。
六、作业:补充:
1.已知函数(,,)的周期是,最小值是,且图象过点,求这个函数的解析式;
2.函数(,,)的最小值是,其图象相邻的最高点和最低点的横坐标的差是,又图象经过点,求这个函数的解析式。
3.如图为函数(,)的图象中的一段,根据图象求它的解析式。
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- 2 -第十一课时 三角函数的周期性
教学目标:
掌握函数的周期性,会求简单函数的最小正周期,掌握正弦函数、余弦函数的周期及求法;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的周期
教学难点:
函数的周期性
教学过程:
由单位圆中的三角函数线可知,正、余弦函数值的变化呈现出周期现象,每当角增加(或减少)2π,所得角的终边与原来角的终边相同,故两角的正、余弦函数值也分别相同.即有:
sin(2π+x)=sinx,cos(2π+x)=cosx,
正弦函数和余弦函数所具有的这种性质称为周期性.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由此可知,2π,4π,…,-2π,-4π,…2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
以后如果不加特别说明,函数的周期一般都是指最小正周期
正切函数是周期函数,且周期T=π
课本P26例1、例2
一般地,函数y=Asin(ωx+)及y=Acos(ωx+)(其中A、ω、为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=,函数y=Atan (ωx+)的周期T=
周期函数应注意以下几点:
1.式子f(x+T)=f(x)对定义域中的每一个值都成立.即定义域内任何x,式子都成立.而不能是“一个x”或“某些个x”,另一方面,判断一个函数不是周期函数,只需举一个反例就行了.
例如:由于sin(+)=sin,即sin(x+)=sinx.该式中x取时等式成立,能否断定是sinx的周期呢 不能,因对于其他一些x值该式不一定成立.如x=时,sin(x+)≠sinx.
[例]函数y=cosx(x≠0)是周期函数吗
解:不是,举反例,当T=2π时,令x=-2π,则有cos(x+2π)=cos(-2π+2π)=cos0=1,但x=0,不属于题设的定义域,则x不能取-2π,故y=cosx(x≠0)不是周期函数.
2.式子f(x+T)=f(T)是对“x”而言.
例如,由cos( +2kπ)=cos (k∈Z),是否可以说cos的周期为2kπ呢 不能!因为cos( +2kπ)=cos,即cos=cos (k∈Z),所以cos的周期是6kπ,而不是2kπ(k∈Z).
3.一个函数是周期函数,但它不一定有最小正周期.例如,f(x)=a(常数),显然任何一个正数T都是f(x)的周期,由于正数中不存在最小的数,所以周期函数f(x)=a无最小正周期.
4.设T是f(x)(x∈R)的周期,那么kT(k∈Z,且k≠0)也一定是f(x)的周期,定义规定了T为一个实常数,而不是一个变数;同时也规定了T的取值范围,只要求不为零,不要误认为T一定是π的倍数.
有许多周期函数的周期中是不含“π”的,如下面几例:
[例1]函数y=sinπx的周期是T==2.
[例2]函数y=tan2πx的周期是T==.
[例3]若对于函数y=f(x)定义域内的任何x的值,都有f(x+1)=f(x)成立,则由周期函数的定义可知,函数y=f(x)是周期函数,且T=1是其周期.
[例4]设f(x)定义在R上,并且对任意的x,有f(x+2)=f(x+3)-f(x+4).
求证:f(x)是周期函数,并找出它的一个周期.
证明:∵f(x+2)=f(x+3)-f(x+4) ①
∴f(x+3)=f(x+4)-f(x+5) ②
①+②得:f(x+2)=-f(x+5) ③
由③得:f(x+5)=-f(x+8) ④
∴f(x+2)=f(x+8)
即f(x)=f(x+6)
∴f(x)为周期函数,一个周期为6.
5.周期函数必须是函数,但一定要克服思维定势,认为周期性是三角函数所独有的,实质上我们学过的非周期函数f(x)(如y=log2x,y=|x|,y=2x,y=x2等等)将其定义域内限制在一个半开半闭区间上,经左右平移,可以延拓变为周期函数,例如将非周期函数y=x2(x∈R)在其定义域R内限制在(-1,1],然后将y=x2(-1<x≤1)的图象左、右平移,可以延拓为最小正周期为2的周期函数f(x)=(x-2k)2(2k-1<x≤2k+1),k∈Z,如图:
[例]已知f(x)=|x|,x∈(-1,1],求定义在R上的一个周期为2的函数g(x),使x∈(-1,1]时,g(x)=f(x).
解:由g(x)的周期性可画出g(x)的图象.如图:
对于任意的x∈R,x一定在周期为2的区间(2n-1,2n+1]内,则x-2n∈(-1,1].
∴g(x)=g(x-2n)=f(x-2n)=|x-2n|,
即g(x)=
评述:(1)要判定f(x)是周期函数,自变量x必须取遍定义域内的每一个值.
(2)周期函数是高考中的热点,只有深层次的理解周期函数的意义,才能臻化入境,运用自如.
课堂练习:
课本P27 练习1~4
课时小结:
要初步掌握三角函数的周期性.
课后作业:
课本P45 习题 1
- 2 -第十一课时 小结与复习(一)
●教学目标
(一)知识目标
1.本身知识网络结构;
2.向量概念;
3.向量的运算律;
4.重要的定理、公式.
(二)能力目标
1.了解本章知识网络结构;
2.进一步熟悉基本概念及运算律;
3.理解重要定理、公式并能熟练应用;
4.加强数学应用意识,提高分析问题,解决问题的能力.
(三)德育目标
1.认识事物之间的相互转化;
2.培养学生的数学应用意识.
●教学重点
突出本章重、难点内容.
●教学难点
通过例题分析突出向量运算与实数运算的区别.
●教学方法
自学辅导法
在给出本章的知识网络结构后,列出复习提纲,引导学生补充相关内容,同时加强学生对基本概念、基本运算律、重要定理、公式的熟悉程度.
●教具准备
投影仪、幻灯片(三张)
第一张:本章知识网络图(记作§5.13.1 A)
第二张:向量运算法则(记作§5.13.1 B)
第三张:本节例题(记作§5.13.1 C)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]前面一段,我们一起学习了向量的知识以及解斜三角形问题,并掌握了一定的分析问题解决问题的方法.这一节,我们开始对本章进行小结与复习.
Ⅱ.讲授新课
[师]首先我们通过投影屏幕来看向量知识的网络结构(给出幻灯片§5.13.1 A)
1.本章知识网络结构
2.本章重点及难点
(1)本章的重点有向量的概念、运算及坐标表示,线段的定比分点,平移、正弦定理、余弦定理及其在解斜三角形中的应用;
(2)本章的难点是向量的概念,向量运算法则的理解和运用,已知两边和其中一边的对角解斜三角形等;
(3)对于本章内容的学习,要注意体会数形结合的数学思想方法的应用.
3.向量的概念
(1)向量的基本要素:大小和方向.
(2)向量的表示:几何表示法:,a;坐标表示法:a=xi+yj=(x,y).
(3)向量的长度:即向量的大小,记作|a|.
(4)特殊的向量:零向量a=0|a|=0.
单位向量a0为单位向量|a0|=1.
(5)相等的向量:大小相等,方向相同(x1,y1)=(x2,y2)
(6)平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量,称为平行向量.记作a∥b.由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量.
4.向量的运算
(给出幻灯片§5.13.1 B)
运算类型 几何方法 坐标方法 运算性质
向量的加法 1.平行四边形法则2.三角形法则 a+b=(x1+x2,y1+y2) a+b=b+a(a+b)+c=a+(b+c)
向量的减法 三角形法则 a-b=(x1-x2,y1-y2) a-b=a+(-b)
数乘向量 λa是一个向量,满足:1.|λa|=|λ||a|; 2.λ>0时,λa与a同向;λ<0时,λa与a反向;λ=0时,λa=0 λa=(λx,λy) λ(μa)=(λμ)a(λ+μ)a=λa+μaλ(a+b)=λa+λb a∥ba=λb
向量的数量积 a·b是一个数:1.a≠0,且b≠0时,a·b=|a||b|cos<a,b>2.a=0或b=0时,a·b=0 a·b=x1x2+y1y2 a·b=b·a (λa)·b=a·(λb) =λ(a·b)(a+b)·c=a·c+b·ca2=|a|2,|a|=|a·b|≤|a||b|
5.重要定理、公式
(1)平面向量基本定理
e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,那么,对于这个平面内任一向量,有且仅有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.
(2)两个向量平行的充要条件
a∥ba=λbx1y2-x2y1=0.
(3)两个向量垂直的充要条件
a⊥ba·b=0x1x2+y1y2=0.
(4)线段的定比分点公式
设点P分有向线段所成的比为λ,即=λ,则
(线段的定比分点的向量公式)
(线段定比分点的坐标公式)
当λ=1时,得中点公式:
(5)平移公式
设点P(x,y)按向量a=(h,k)平移后得到点P′(x′,y′),则+a或
曲线y=f(x)按向量a=(h,k)平移后所得的曲线的函数解析式为:
y-k=f(x-h)
(6)正、余弦定理
正弦定理:.
余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,
b2=c2+a2-2cacosB,
c2=a2+b2-2abcosC.
[师]下面我们通过例题分析来进一步熟悉向量知识的应用.
(通过幻灯片§5.13.1 C给出本节例题)
[例1]设坐标平面上有三点A、B、C,i,j分别是坐标平面上x轴,y轴正方向的单位向量,若向量=i-2j,=i+mj,那么是否存在实数m,使A、B、C三点共线.
分析:可以假设满足条件的m存在,由A、B、C三点共线∥存在实数λ,使=λ,从而建立方程来探索.
解法一:假设满足条件的m存在,由A、B、C三点共线,即∥,
∴存在实数λ,使=λ,i-2j=λ(i+mj),
∴m=-2.
∴当m=-2时,A、B、C三点共线.
解法二:假设满足条件的m存在,根据题意可知:i=(1,0),j=(0,1)
∴=(1,0)-2(0,1)=(1,-2),
=(1,0)+m(0,1)=(1,m),
由A、B、C三点共线,即∥,
故1·m-1·(-2)=0,解得m=-2.
∴当m=-2时,A、B、C三点共线.
评述:(1)共线向量的充要条件有两种不同的表示形式,但其本质是一样的,在运用中各有特点,解题时可灵活选择;
(2)本题是存在探索性问题,这类问题一般有两种思考方法,即假设存在法——当存在时;假设否定法——当不存在时.
Ⅲ.课堂练习
1.判断题
(1)+=0()
(2)0=0(×)
(3)-=(×)
2.选择题
已知a,b为两个单位向量,下列四个命题中正确的是( )
A.a与b相等
B.如果a与b平行,那么a与b相等
C. a·b=1
D.a2=b2
答案:D
3.已知A、B、C是直线l上的顺次三点,指出向量、、、中,哪些是方向相同的向量.
答案:与方向相同,与方向相同.
4.已知为与的和向量,且=a,=b,分别用a、b表示,.
解:=(a-b),=(a+b).
5.已知ABCDEF为正六边形,且=a,=b,用a,b表示向量、、、、、、、.
解:=-a,=a+b,
=(a+b),=-(a+b),
=(a-b),CD=(b-a),
=a+b,=b-a.
6.已知点A(-3,-4)、B(5,-12)
(1)求的坐标及||;
(2)若,求及的坐标;
(3)求·.
解:(1)=(8,-8),||=8
(2)=(2,-16),=(-8,8)
(3)·=33.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,要求大家在了解向量知识网络结构基础上,进一步熟悉基本概念及运算律,并能熟练重要定理、公式的应用,并加强数学应用意识,提高分析问题、解决问题的能力.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P149复习参考题五 7,11,13,15,17,19.
(二)1.预习内容
(1)三角形的有关性质;
(2)向量数量积的性质及坐标表示.
2.预习提纲
(1)向量加、减法基本原则的适用前提;
(2)向量数量积坐标表示的形式特点.
●板书设计
§5.13.1 小结与复习(一)
1.向量知识网络结构
2.本章重难点归纳
(1)重点
(2)难点
3.向量基本概念
4.本章运算律、性质
5.重要公式、定理
●备课资料
1.三点共线的证明
对于三点共线的证明,可以利用向量共线的充要条件证明,也可利用定比分点知识证明.因为,定比分点问题中所涉及的三个点必然共线,而三个点共线时,必然构成定比分点.
[例1]已知A(-1,-1)、B(1,3)、C(2,5),求证A、B、C三点共线.
证明:设点B′(1,y)是的一个分点,且=λ,则1=
解得λ=2.
∴y==3.
即点B′与点B重合.
∵点B′在上,
∴点B在上,
∴A、B、C三点共线.
2.利用正、余弦定理判断三角形形状
[例2]根据下列条件,判断△ABC的形状
(1)acosA=bcosB
(2)sin2Α+sin2B=sin2C,且c=2acosB.
解:(1)∵acosA=bcosB
∴
∴,
即sinAcosA=sinBcosB
∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A=π-2B
∴A=B或A+B=
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
(2)∵sin2A+sin2B=sin2C
∴,
∴a2+b2=c2
故△ABC是直角三角形,且C=90°,
∴cosB=,代入c=2acosB
得cosB=
∴B=45°,A=45°
综上,△ABC是等腰直角三角形.
评注:(1)条件中有边有角,一般须化边为角或化角为边,题(1)也可以化角为边.
(2)题(1)结论中用“或”,题(2)中用“且”结论也就不同,切不可混淆.
[例3]在△ABC中,若a2=b(b+c),则A与B有何关系
解:由正弦定理得sin2A=sinB(sinB+sinC)
∴sin2A-sin2B=sinB·sinC,
(sinA+sinB)(sinA-sinB)=sinBsinC,
sin(A+B)sin(A-B)=sinB·sinC
∵sin(A+B)=sinC,
∴sin(A-B)=sinB,
∴A-B=B,A=2B,或A-B=π-B(舍去)
故A与B的关系是A=2B.
3.利用正、余弦定理证明三角恒等式
[例4]在△ABC中,求证.
证明:由余弦定理,知
a2+b2-c2=2abcosC,
a2-b2+c2=2cacosB,
∴.
评注:对于含有a2、b2、c2的形式,常用余弦定理化边为角.
[例5]在△ABC中,已知2sin2A=3sin2B+3sin2C ①
cos2A+3cosA+3cos(B-C)=1 ②
求:a∶b∶c.
解:由①得2a2=3b2+3c2 ③
∵cosA=-cos(B+C)
由②得3cos(B-C)-3cos(B+C)
=1-cos2A=2sin2A=3sin2B+3sin2C.
∴cos(B-C)-cos(B+C)=sin2B+sin2C,
2sinBsinC=sin2B+sin2C
即(sinB-sinC)2=0,
∴sinB=sinC,
∴2RsinB=2RsinC,
∴b=c代入③得
a=b.
∴a∶b∶c=b∶b∶b=∶1∶1.
4.向量知识在近几年高考中的体现
[例6](2001年全国高考)若向量a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c等于
A.-a+b B. a-b
C.a-b D.-a+b
分析:本题主要考查平面向量的加、减运算,数与向量的乘法运算,以及简单计算的技能.
解法一:设实数x、y满足c=xa+yb
则有(x+y,x-y)=(-1,2),
所以.
解得x=,y=-.
故选B.
解法二:逐项检验如下:
∵-a+b=(1,-2)≠c,
故排除A.
又∵a-b=(-1,2)=c
故选B.
解法三:(图解法)
依题设可作向量图,如右图:
令c=xa+yb,根据向量加法的平行四边形法则,观察图形,可知系数x>0,y<0,且应有|y|>|x|,从而可以排除A、C、D.
故选B.
[例7](2000年上海高考)向量=(-1,2),向量=(3,m),若⊥,则m= .
解:=-=(4,m-2),
由两非零向量垂直的充要条件可得-1×4+2(m-2)=0,
解得m=4. 1.1.2 弧度制(1)
一、课题:弧度制(1)
二、教学目标:1.理解弧度制的意义;
2.能正确的应用弧度与角度之间的换算;
3.记住公式(为以角作为圆心角时所对圆弧的长,为圆半径)。
三、教学重、难点:弧度与角度之间的换算。
四、教学过程:
(一)复习:
初中时所学的角度制,是怎么规定角的?
(初中时把一个周角的记为)
(二)新课讲解:
1.弧度角的定义:
规定:我们把长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记此角为.
练习:圆的半径为,圆弧长为、、的弧所对的圆心角分别为多少?
说明:一个角的弧度由该角的大小来确定,与求比值时所取的圆的半径大小无关。
思考:什么弧度角?一个周角的弧度是多少?一个平角、直角的弧度分别又是多少?
2.弧度的推广及角的弧度数的计算:
规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零;角的弧度数的绝对值是,(其中是以角作为圆心角时所对弧的长,是圆的半径)。
说明:我们用弧度制表示角的时候,“弧度”或经常省略,即只写一实数表示角的度量。
例如:当弧长且所对的圆心角表示负角时,这个圆心角的弧度数是
.
3.角度与弧度的换算
rad 1=
4.例题分析:
例1 把化成弧度.
解:因为,所以 .
例2 把化成度。
解: .
例3 用弧度制分别表示轴线角、象限角的集合。
(1)终边落在轴的非正、非负半轴,轴的非正、非负半轴的角的集合。
(2)第一、二、三、四象限角的弧度表示。
解:(1)终边落在轴的非正半轴的角的集合为;
非负半轴的角的集合为;
终边落在轴的非正半轴的角的集合为;
非负半轴的角的集合为;
所以,终边落在轴上的角的集合为;落在轴上的为
.
(2)第一象限角为;第二象限角为;
第三象限角为;第四象限角为.
例4 将下列各角化为的形式,并判断其所在象限。
(1); (2); (3).
解:(1),所以,此角为第一象限角;
(2),所以此角为第一象限角;
(3),所以此角为第四象限角.
5.一些特殊角的度数与弧度数的对应表:
0° 30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270° 360°
0
五、课堂练习:
六、小结:1.弧度制的定义;
2.弧度制与角度制的转换与区别。3.。
七、作业:
补充:1.在中,若,求A,B,C弧度数。
2.直径为20cm的滑轮,每秒钟旋转,则滑轮上一点经过5秒钟转过的弧长是多少?
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- 2 -第2课时
【学习导航】
知识网络
1.熟悉“倍角”与“二次”的关系(升角—降次,降角—升次)
2.特别注意公式的三角表达形式,且要善于变形:
这两个形式今后常用。
学习要求
要求学生能较熟练地运用公式进行化简、求值、证明,增强灵活运用数学知识和逻辑推理能力
重点难点
重点:理解倍角公式,用单角的三角函数表示二倍角的三角函数
难点:灵活应用和、差、倍角公式进行三角式化简、求值、证明恒等式?
【自学评价】
1.有关公式:
(1);
(2);
(3)。
说明:
1、在倍角公式中,以代替,以代替,即得;则将(1)(2)相除即得。
2、如果知道cosα的值和α角的终边所在象限,就可以将右边开方,从而求得;
3、这三个公式的开方形式称为半角公式,不要求记忆,但推导方法要掌握。
4、。
说明:1、用正切的半角公式显然行不同(带正负号),回到基本关系式,并向右边看齐;
2、这种形式的正切半角公式不需考虑符号,要简单。
【精典范例】
例1化简:
【解】
例2求证:[sin(1+sin)+cos(1+cos)]×[sin(1sin)+cos(1cos)] = sin2
【证明】
【思维点拨】
关于“升幂”“降次”的应用:在二倍角公式中,“升次”“降次”与角的变化是相对的。在解题中应视题目的具体情况灵活掌握应用。
例3求函数的值域。
【解】
例4求证:
的值是与无关的定值。
【证】
例5 化简:
【解】
例6 求证:
【证明】
例7利用三角公式化简:
【解】
【追踪训练】
1. 若≤α≤,则
等于( )
2.的值等于( )
A。sin2 B。-cos2
C。 cos2 D。-cos2
3.sin6°cos24°sin78°cos48°的值为( )
4.的值等于 。
5.已知sinx=,则sin2(x-)的值等于 。
6.已知
7.求值tan70°cos10°(tan20°-1)。
8.求值:
cos280°+sin250°-sin190°·cos320°?
9.求的值。?
10.已知
,求sin4的值。
【师生互动】
学生质疑
教师释疑
学习札记
学习札记
学习札记第一课时 两角和与差的余弦
教学目标:
掌握两角和与差的余弦公式,能用公式进行简单的求值;培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
余弦的差角公式及简单应用
教学难点:
余弦的差角公式的推导
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在前面咱们共同学习了任意角的三角函数,在研究三角函数时,我们还常常会遇到这样的问题:已知任意角α、β的三角函数值,如何求α+β、α-β或2α的三角函数值 即:α+β、α-β或2α的三角函数值与α、β的三角函数值有什么关系
Ⅱ.讲授新课
接下来,我们继续考虑如何把两角差的余弦cos(α-β)用α、β的三角函数来表示的问题.
在直角坐标系xOy中,以Ox轴为始边分别作角α、β,其终边分别与单位圆交于P1(cosα,sinα)、P2(cosβ,sinβ),则∠P1OP2=α-β.由于余弦函数是周期为2π的偶函数,所以,我们只需考虑0≤α-β<π的情况.
设向量a==(cosα,sinα),b==(cosβ,sinβ),则:
a·b=︱a︱︱b︱cos (α-β)=cos (α-β)
另一方面,由向量数量积的坐标表示,有
a·b=cosαcosβ+sinαsinβ
所以:cos (α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ (C(α-β))
两角和的余弦公式对于任意的角α、β都是成立的,不妨,将此公式中的β用-β代替,看可得到什么新的结果
cos [α-(-β)]
=cos αcos (-β)-sinαsin(-β)
=cos αcos β-sinαsinβ
即:cos (α+β)=cos αcos β-sinαsinβ (C(α+β))
请同学们观察这一关系式与两角差的余弦公式,看这两式有什么区别和联系
(1)这一式子表示的是任意两角α与β的差α-β的余弦与这两角的三角函数的关系.
(2)这两式均表示的是两角之和或差与这两角的三角函数的关系.
请同学们仔细观察它们各自的特点.
(1)两角之和的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的差.
(2)两角之差的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的和.
不难发现,利用这一式子也可求出一些与特殊角有关的非特殊角的余弦值.
如:求cos 15°可化为求cos(45°-30°)或cos(60°-45°)利用这一式子而求得其值.
即:cos 15°=cos(45°-30°)
=cos 45°cos 30°+sin45°sin30°
=·+·=
或:cos 15°=cos (60°-45°)
=cos 60°cos 45°+sin60°sin45°
=·+·=
请同学们将此公式中的α用代替,看可得到什么新的结果
cos(-α)=coscos α+sinsinα=sinα
即:cos(-α)=sinα
再将此式中的α用-α代替,看可得到什么新的结果.
cos[-(-α)]=cosα=sin(-α)
即:sin(-α)=cosα
Ⅲ.课堂练习
1.求下列三角函数值
①cos (45°+30°)②cos 105°
解:①cos(45°+30°)=cos 45°cos 30°-sin45°sin30°
=·-·=
②cos 105°=cos (60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin60°sin45°
=·-·=
2.若cos αcos β=-,cos(α+β)=-1,求sinαsinβ.
解:由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
得:sinαsinβ=cosαcosβ-cos(α+β)
将cosαcosβ=-,cos(α+β)=-1代入上式可得:sinαsinβ=
3.求cos 23°cos 22°-sin23°sin22°的值.
解:cos 23°cos 22°-sin23°sin22°=cos(23°+22°)=cos 45°=
4.若点P(-3,4)在角α终边上,点Q(-1,?-2)在角β的终边上,求cos (α+β)的值.
解:由点P(-3,4)为角α终边上一点;点Q(-1,-2)为角β终边上一点,
得:cos α=-,sinα=;cosβ=-,sinβ=-.
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=(-)×(-)-×(-)=
5.已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-,求:tanα·tanβ的值.
解:由已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-
可得:cos(α-β)+cos(α+β)=-=
即:2cosαcosβ= ①
cos(α-β)-cos(α+β)=1
即:2sinαsinβ=1 ②
由②÷①得=tanα·tanβ=
∴tanα·tanβ的值为.
6.已知cosα-cosβ=,sinα-sinβ=-,求:cos (α-β)的值.
解:由已知cosα-cosβ=
得:cos 2α-2cos αcos β+cos 2β= ①
由sinα-sinβ=-
得:sin2α-2sinαsinβ+sin2β= ②
由①+②得:2-2(cosαcosβ+sinαsinβ)=
即:2-2cos(α-β)=
∴cos(α-β)=
Ⅳ.课时小结
两公式的推导及应用.
Ⅴ.课后作业
课本P96习题 1,2,3
两角和与差的余弦
1.下列命题中的假命题是 ( )
A.存在这样的α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
B.不存在无穷多个α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
C.对于任意的α和β,都有cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
D.不存在这样的α和β值,使得cos(α+β)≠cosαcosβ-sinαsinβ
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
两角和与差的余弦答案
1.B
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
解:∵在△ABC中,∴0<C<π,且A+B+C=π
即:A+B=π-C
由已知得cos A·cos B-sinA·sinB>0,即:cos(A+B)>0
∴cos(π-C)=-cos C>0,即cos C<0
∴C一定为钝角
∴△ABC一定为钝角三角形.
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
分析:令cosα+cosβ=x,然后利用函数思想.
解:令cosα+cosβ=x,则得方程组:
eq \b\lc\{(\a\al(cosα+cosβ=x ①,sinα+sinβ= ②))
①2+②2得2+2cos (α-β)=x2+
∴cos (α-β)=
∵|cos (α-β)|≤1, ∴| |≤1
解之得:-≤x≤
∴cosα+cosβ的最大值是,最小值是-.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
解:由已知:α∈(,)
-α∈(-,-)-α∈(-,0)
又∵cos (-α)=, ∴sin(-α)=-
由β∈(0,)+β∈(,)
又∵sin(+β)=sin[π+(+β)]=-sin(+β)=-
即sin(+β)=, ∴cos(+β)=
又(+β)-(-α)=α+β
∴cos(α+β)=cos[(+β)-(-α)]
=cos(+β)cos(-α)+sin(+β)sin(-α)
=×+×(-)=-
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
解:∵0<α·β<,∴0<α+β<π
由cos (α+β)=-,得sin(α+β)=
又∵cosα=,∴sinα=
∴cosβ=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sinα
=(-)×+×=
评述:在解决三角函数的求值问题时,一定要注意已知角与所求角之间的关系.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
分析:本题中角的限制范围就隐含在所给的数字中,轻易忽视,就会致错.
解:由sinA=<知0°<A<45°或135°<A<180°,
又cos B=<,∴60°<B<90°,∴sinB=
若135°<A<180°则A+B>180°不可能.
∴0°<A<45°,即cos A=.
∴cos C=-cos(A+B)=.
- 6 -1.3.2 三角函数的图像与性质(3)
一、课题:正弦、余弦函数的值域(1)
二、教学目标:1.理解正、余弦函数的值域;
2.会求与正、余弦函数相关的函数的值域和最值。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的值域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.练习:求下列函数的定义域:
(1);(2).
(答案:(1);(2)).
(二)新课讲解:
例1:求函数的值域。
解:,
∵,∴,
所以,函数的值域是.
例2:求函数的值域。
解:
∵,∴,
所以,函数的值域为.
【变题】若把本题再加上的条件,则结果又如何?
说明:形式的函数求值域时,可考虑先将函数化为形式的函数来求解。
例3:求函数的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
解:
,
令,则,
∴(),
∴当,即或()时,,
当,即()时,.
例4:求函数的值域。
解:令,则,
又∵,
∴,
当时,,
当时,,
所以,函数的值域为.
五、练习:1.求函数()的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
六、小结:1.可化为型的函数值域;
2.可化为求二函数的函数的值域;
3.含,的函数的值域的求法。
七、作业:补充:
求下列函数的值域:
(1); (2) ;
(3);
(4);
(5)();
(6).
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- 1 -第十二课时 小结与复习(二)
●教学目标
(一)知识目标
1.构造向量法;
2.平面几何性质应用.
(二)能力目标
1.熟悉向量的性质及运算律;
2.能根据向量性质特点构造向量;
3.熟练平面几何性质在解题中应用;
4.熟练向量求解的坐标化思路.
(三)德育目标
1.认识事物之间的内在联系;
2.认识向量的工具性作用,加强数学在实际生活中的应用意识.
●教学重点
1.向量的坐标表示的应用;
2.构造向量法的应用.
●教学难点
构造向量法的适用题型特点的把握.
●教学方法
启发引导式
针对向量坐标表示的应用,通过非坐标形式解法与坐标化解法的比较来加深学生对于向量坐标表示的认识,同时要加强学生选择建立坐标系的意识.
对于“构造向量法”的应用,本节例题选择了本章的重点内容数量积的坐标表示,目的要使学生把握坐标表示的数量积性质的形式特点,同时增强学生的解题技巧,提高解题能力.
●教具准备
投影仪、幻灯片
第一张:数量积的性质(记作§5.13.2 A)
第二张:本节例题(记作§5.13.2 B)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]上一节,我们一起复习了本章的基本概念、性质、运算律及重要定理、公式,这一节我们将通过例题分析重点学习平面几何性质及构造向量法在解题时的应用.
Ⅱ.例题分析
[师]首先,我们一起回顾一下向量的数量积的有关性质(给出幻灯片§5.13.2 A).
在熟悉了上述性质后,我们来看下面的例题.(给出幻灯片§5.13.2 B)
[例1]利用向量知识证明下列各式
(1)x2+y2≥2xy
(2)|x|2+|y|2≥2x·y
分析:(1)题中的结论是大家所熟悉的重要不等式,以前可用求差法证得,而利用向量知识求证,则需构造向量,故形式上与向量的数量积产生联系.
(2)题本身含有向量形式,可根据数量积的定义式并结合三角函数性质求证.
证明:(1)设a=(x,y),b=(y,x)则
a·b=xy+yx=2xy
|a||b|=·=x2+y2
又a·b=|a||b|cosθ(其中θ为a,b夹角)≤|a||b|
∴x2+y2≥2xy
(2)设x,y的夹角为θ,
则x·y=|x||y|cosθ≤|x||y|≤
∴|x|2+|y|2≥2x·y
评述:(1)上述结论表明,重要不等式a2+b2≥2ab,无论对于实数还是向量,都成立.
(2)在(2)题证明过程中,由于|x|,| y |是实数,故可以应用重要不等式求证.
[例2]利用向量知识证明
(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
分析:此题形式对学生较为熟悉,在不等式证明部分常用比较法证明,若利用向量知识求证,则关键在于根据其形式与数量积的坐标表示产生联系,故需要构造向量.
证明:设a=(a1,a2),b=(b1,b2)
则a·b=a1b1+a2b2,
|a|2=a12+a22,|b|2=b12+b22
∵a·b=|a||b|cosθ≤|a||b|.(其中θ为a,b夹角)
∴(a·b)2≤|a2|b|2
∴(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
评述:此题证法难点在于向量的构造,若能恰当构造向量,则利用数量积的性质容易证明结论.这一技巧应要求学生注意体会.
[例3]已知f(x)=
求证:|f(a)-f(b)|<|a-b|(a≠b)
分析:此题若用分析法证明,则需采用平方的手段以去掉绝对值,但由于f(a)、f(b)是含有根式的式子,故需再次平方才能达到去根号的目的.也可考虑构造向量法,利用向量的性质求证.下面给出两种证法.
证法一:∵f(a)=,
f(b)=,
∴要证明|f(a)-f(b)|<|a-b|
只需证明|-|2<|a-b|2
即1+a2+1+b2-2<a2+b2-2ab
即>1+ab
只需证明[]2>(1+ab)2
即1+a2+b2+a2b2>1+2ab+a2b2
即a2+b2>2ab
∵a2+b2≥2ab,又a≠b
∴a2+b2>2ab
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|
证法二:设a=(1,a),b=(1,b)
则|a|=,|b|=
a-b=(0,a-b)
|a-b|=|a-b|
由||a|-|b||≤|a-b|,其中当|a|=|b|
即a=b时,取“=”,而a≠b
∴||a|-|b||<|a-b|
即||<|a-b|
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|.
评述:通过两种证法的比较,体会“构造向量法”的特点,加深对向量工具性作用的
认识.
[师]上述三个例题,主要通过“构造向量”解决问题,要求学生在体验向量工具性作用的同时,注意解题方法的灵活性.下面,我们通过下面的例题分析,让大家体会向量坐标运算的特点,以及“向量坐标化”思路在解题中的具体应用.
[例4]已知:如图所示,ABCD是菱形,AC和BD是它的两条对角线.求证AC⊥BD.
分析:对于线段的垂直,可以联想到两个向量垂直的充要条件,而对于这一条件的应用,可以考虑向量式的形式,也可以考虑坐标形式的充要条件.
证法一:∵
∴
∴⊥
证法二:以OC所在直线为x轴,以B为原点建立直角坐标系,设B(0,0),A(a,b),C(c,0)则由|AB|=|BC|得a2+b2=c2
∵=(c,0)-(a,b)=(c-a,-b),
=(a,b)+(c,0)=(c+a,b)
∴·=c2-a2-b2=0
∴⊥
即:AC⊥BD
评述:如能熟练应用向量的坐标表示及运算,则将给解题带来一定的方便.通过向量的坐标表示,可以把几何问题的证明转化成代数式的运算,体现了向量的数与形的桥梁作用,有助于提高学生对于“数形结合”解题思想的认识和掌握.
[例5]若非零向量a和b满足|a+b|=|a-b|.
证明:a⊥b.
分析:此题在综合学习向量知识之后,解决途径较多,可以考虑两向量垂直的充要条件的应用,也可考虑平面图形的几何性质,下面给出此题的三种证法.
证法一:(根据平面图形的几何性质)
设=a,=b,
由已知可得a与b不平行,
由|a+b|=|a-b |得以、为邻边的平行四边形OACB的对角线和相等.
所以OACB是矩形,
∴⊥
∴a⊥b
证法二:∵|a+b|=| a-b|
∴(a+b)2=(a-b)2
∴a2+2a·b+b 2=a2-2a·b+b 2
∴a·b=0
∴a⊥b
证法三:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
|a+b|=,
|a-b|=,
∴,
化简得:x1x2+y1y2=0,
∴a·b=0,∴a⊥b.
[例6]已知向量a是以点A(3,-1)为起点,且与向量b=(-3,4)垂直的单位向量,求a的终点坐标.
分析:此题若要利用两向量垂直的充要条件,则需假设a的终点坐标,然后表示a的坐标,再根据两向量垂直的充要条件建立方程.
解:设a的终点坐标为(m,n)
则a=(m-3,n+1)
由①得n=(3m-13),代入②得
25m2-150m+209=0
解得 或
∴a的终点坐标是()或()
评述:向量的坐标表示是终点坐标减去起始点的坐标,所以向量的坐标与点的坐标既有联系又有区别,二者不能混淆.
[师]上述例题,主要体现了两向量垂直的充要条件的应用,在突出本章这一重点知识的同时,应引导学生注意解题方法的灵活性,尤其是向量的坐标化思路在解题时的应用,将几何与代数知识沟通起来.
Ⅲ.课堂练习
1.已知a=(1,0),b=(1,1),当λ为何值时,a+λb与a垂直.
解:a+λb=(1,0)+λ(1,1)=(1+λ,λ)
∵(a+λb)⊥a,
∴(a+λb)·a=0
∴(1+λ)+0·λ=0,
∴λ=-1
即当λ=-1时,a+λb与a垂直.
2.已知|a|=,|b|=2,a与b的夹角为30°,求|a+b|,|a-b|.
解:|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2|a||b|cos30°+|b|2=()2+2××2×+22=13
∴|a+b|=,
∵|a-b|2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=|a|2-2|a||b|cos30°+b2=()2-2××2×+22=1
∴|a-b|=1
3.已知|a|=3,|b|=2,a|与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-3b.当m为何值时,c与d垂直
解:若c⊥d,则c·d=0
∴(3a+5b)·(ma-3 b)=0
∴3m|a|2+(5m-9)a·b-15|b|2=0
∴3m|a|2+(5m-9)|a|| b |cos60°-15|b|2=0
即27m+3(5m-9)-60=0
解得m=.
4.已知a+b=c,a-b=d
求证:|a|=|b|c⊥d
证明:(1)c⊥d(a+b)(a-b)=0a2-b2=0a2=b2|a|=|b|,
(2)|a|=|b|a2=b2a2-b2=0(a+b)(a-b)=0c⊥d.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,要求大家进一步熟悉向量的性质及运算律,熟悉平面几何性质在解题中的应用,能够掌握向量坐标化的思路求解问题,掌握构造向量并利用向量性质解题、证题的方法.
Ⅴ.课后作业
课本P150 A组 27,28.
B组 5,6,7,8.
●板书设计
§5.13.2 小结与复习
1.本节主要方法
(1)构造向量法
(2)向量坐标化
2.例题分析
3.学习练习
●备课资料
1.三角形内角和性质
定理:在△ABC中,A、B、C分别为三个内角,则A+B+C=180°
推论(1):B=60°2B=A+C
推论(2):若A<90°,则有sinB>cosC,
cosB<sinC,tanB>cotC,cotB<tanC.
推论(3):sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,
tan(A+B)=-tanC,cot(A+B)=-cotC.
推论(4):sin=cos,cos=sin,
tan=cot,cot=tan.
2.三角形内角和性质应用举例
[例1]△ABC中,若,求证:A、B、C成等差数列.
证明:由条件得,
由推论(3)得sin(B+C)=sinA.
∴sin(B-C)=sinA-sinC
∴sin(B-C)-sin(B+C)=-sinC
即2cosBsinC=sinC
∵sinC≠0,∴cosB=,∴B=.
故由推论(1)得2B=A+C.
所以A、B、C成等差数列.
[例2]在锐角△ABC中,求证:sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC
证明:∵△ABC是锐角三角形,
∴A<90°,根据推论(2)有:sinB>cosC ①
B<90°,根据推论(2)有:sinC>cosA ②
C<90°,根据推论(2)有:sinA>cosB ③
∴①+②+③得:
sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC.
[例3]已知△ABC,求证(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)cot=0.
证明:根据正弦定理和推论(4),
有(a-b)cot=2R(sinA-sinB)·tan
=4Rsinsin,
∴(a-b)cot=2R(cosB-cosA)
同理,(b-c)cot=2R(cosC-cosB);
(c-a)cot=2R(cosA-cosC).
三式相加可得
(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)·cot=0.1.2.1 任意角的三角函数(2)
一、课题:任意角的三角函数(2)
二、教学目标:1.复习三角函数的定义、定义域与值域、符号、及诱导公式;
2.利用三角函数线表示正弦、余弦、正切的三角函数值;
3.利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围。
三、教学重点:正弦、余弦、正切线的概念及利用。
四、教学过程:
(一)复习:(提问)
1.三角函数的定义及定义域、值域:
练习1:已知角的终边上一点,且,求的值。
解:由题设知,,所以,得,
从而,解得或.
当时,, ;
当时,,;
当时,,.
2.三角函数的符号:
练习2:已知且,
(1)求角的集合;(2)求角终边所在的象限;(3)试判断的符号。
3.诱导公式:
练习3:求下列三角函数的值:
(1), (2), (3).
(二)新课讲解:
当角的终边上一点的坐标满足时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.单位圆:圆心在圆点,半径等于单位长的圆叫做单位圆。
2.有向线段:
坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
3.三角函数线的定义:
设任意角的顶点在原点,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点P,
过作轴的垂线,垂足为;过点作单位圆的切线,它与角的终边或其反
向延长线交与点.
由四个图看出:
当角的终边不在坐标轴上时,有向线段,于是有
, ,
.
我们就分别称有向线段为正弦线、余弦线、正切线。
说明:
①三条有向线段的位置:正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;余弦
线在轴上;正切线在过单位圆与轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外。
②三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂足;正切线由切点指向与的终边的交点。
③三条有向线段的正负:三条有向线段凡与轴或轴同向的为正值,与轴或轴反向的为负值。
④三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4.例题分析:
例1 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线。
(1); (2); (3); (4).
解:图略。
例2 利用单位圆写出符合下列条件的角的范围。
(1); (2);
(3)且;
(4); (5)且.
答案:(1);(2);
(3);(4);
(5).
五、小结:1.三角函数线的定义;2.会画任意角的三角函数线
3.利用单位圆比较三角函数值的大小,求角的范围。
六、作业: 1.利用余弦线比较的大小;
2.若,则比较、、的大小;
3.分别根据下列条件,写出角的取值范围:
(1) ; (2) ; (3)
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅳ)
(Ⅲ)
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- 2 -3.1.4 两角和的正弦、余弦、正切
一、课题:两角和的正弦、余弦、正切
二、教学目标:1.了解两角和与差的正弦、余弦、正切公式之间的内在联系,选用恰当的公式解决问题;
2.正确运用两角和与差的三角函数公式,进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
三、教学重、难点:根据具体问题选择恰当的三角公式并进行有益的变形。
四、教学过程:
(一)复习:公式.
(二)新课讲解:
例1:已知,求的值。
方法:切化弦。
解:
.
【变题一】证明:;
【变题二】求的值。
例2:求证:.
证明:左边
右边.
例3:已知:,求证:.
证明:因为
即
∴ ,
即:.
例4:已知是偶函数,求的值.
解:∵是偶函数, ∴,
即,
由两角和与差公式展开并化简,得,
上式对恒成立的充要条件是
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.求三角函数值时,要观察题中给出条件及所求结论的特征,特别是角的特征,寻找恰当的方法(切、割化弦;将式子化为一个角的一个三角函数式等),解决问题;
2.证明三角恒等式时,首先观察等式两边的角之间的关系,再选用恰当的公式加以证明。
七、作业:
补充:
1.求值:(1)的值;
(2).
2.已知,,求∶;
3.在中,.
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- 1 -1.3.2 三角函数的图像与性质(3)
一、课题:正弦、余弦函数的值域(1)
二、教学目标:1.理解正、余弦函数的值域;
2.会求与正、余弦函数相关的函数的值域和最值。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的值域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.练习:求下列函数的定义域:
(1);(2).
(答案:(1);(2)).
(二)新课讲解:
例1:求函数的值域。
解:,
∵,∴,
所以,函数的值域是.
例2:求函数的值域。
解:
∵,∴,
所以,函数的值域为.
【变题】若把本题再加上的条件,则结果又如何?
说明:形式的函数求值域时,可考虑先将函数化为形式的函数来求解。
例3:求函数的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
解:
,
令,则,
∴(),
∴当,即或()时,,
当,即()时,.
例4:求函数的值域。
解:令,则,
又∵,
∴,
当时,,
当时,,
所以,函数的值域为.
五、练习:1.求函数()的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的的值。
六、小结:1.可化为型的函数值域;
2.可化为求二函数的函数的值域;
3.含,的函数的值域的求法。
七、作业:补充:
求下列函数的值域:
(1); (2) ;
(3);
(4);
(5)();
(6).
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- 1 -第九课时 二倍角的正弦、余弦、正切(三)
教学目标:
灵活应用和、差、倍角公式,掌握和差化积与积化和差的方法;培养学生联系变化的观点,提高学生的思维能力.
教学重点:
和角化归的二倍角公式的变形式的理解与应用.
教学难点:
二倍角公式的变形式的灵活应用.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
现在我们进一步探讨和角、差角、倍角公式的应用.
先看本章开始所提问题,在章头图中,令∠AOB=θ,则AB=asinθ,OA=acosθ,所以矩形ABCD的面积
S=asinθ·2acosθ=a2·2sinθcosθ=a2sin2θ≤a2
当sin2θ=1,即2θ=90°,θ=45°时,a2sin2θ=a2=S
不难看出,这时A、D两点与O点的距离都是a,矩形的面积最大,于是问题得到解决.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求证sin2=
分析:此等式中的α可作为的2倍.
证明:在倍角公式cos2α=1-2sin2α中以α代替2α,以代替α,即得
cosα=1-2sin2 ∴sin2=
请同学们试证以下两式:
(1)cos2= (2)tan2=
证明:(1)在倍角公式cos2α=2cos2α-1中以α代替2α、以代替α,
即得cosα=2cos2-1, ∴cos2=
(2)由tan2= eq \f(sin2,cos2) sin2= cos2=
得tan2=
这是我们刚才所推证的三式,不难看出这三式有两个共同特点:
(1)用单角的三角函数表示它们的一半即半角的三角函数;
(2)由左式的“二次式”转化为右式的“一次式”(即用此式可达到“降次”的目的).
这一组式子也可称为半角公式,但不要求大家记忆,只要理解并掌握这种推证方法.
另外,在这三式中,如果知道cosα的值和角的终边所在象限,就可以将右边开方,从而求得sin、cos与tan.
下面,再来看一例子.
[例2]求证:sinα·cosβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
分析:只要将S(α+β)、S(α-β)公式相加,即可推证.
证明:由sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ ①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ ②
①+②得:
sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ
即:sinα·cosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]
请同学们试证下面三式:
(1)cosα·sinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
(2)cosα·cosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]
(3)sinα·sinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]
证明:(1)由sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ ①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ ②
①-②得:sin(α+β)-sin(α-β)=2cosαsinβ
即:cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
(2)由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ ①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ ②
①+②得:cos(α+β)+cos(α-β)=2cosαcosβ
即:cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]
(3)由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ ①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ ②
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ
即:sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]
不难看出,这一组式子也有一共同特点,即,左式均是乘积形式,右式均为和差形式,利用这一式可将乘积形式转化为和差形式,也可称为积化和差公式.
和差形式是否可以化为乘积的形式呢 看这一例子.
[例3]求证sinθ+sin=2sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) 分析:θ可有 eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) 代替, = eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2)
证明:左式=sinθ+sin
=sin[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]+sin[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) +sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) =右边
请同学们再证下面三式.
(1)sinθ-sin=2cos eq \f(θ+,2) ·sin eq \f(θ-,2) ;
(2)cosθ+cos=2cos eq \f(θ+,2) ·cos eq \f(θ-,2) ;
(3)cosθ-cos=-2sin eq \f(θ+,2) ·sin eq \f(θ-,2) .
证明:(1)令θ= eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ,= eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2)
则左边=sinθ-sin
=sin[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]-sin[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) =右边
(2)左边=cosθ+cos
=cos[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]+cos[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) =右边
(3)左边=cosθ-cos
=cos[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]-cos[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) -cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=-2sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) =右边.
这组式子的特点是左式为和差形式,右式为积的形式,所以这组式子也可称为和差化积公式,只要求掌握这种推导方法,不要求记忆.
Ⅲ.课堂练习
1.已知α、β为锐角,且3sin2α+2sin2β=1,3sin2α-2sin2β=0.求证:α+2β=
证法一:由已知得3sin2α=cos2β ①
3sin2α=2sin2β ②
①÷②得tanα== eq \f(sin(-2β),cos(-2β)) =tan(-2β)
∵α、β为锐角,∴0<β<,0<2β<π,-π<-2β<0,
∴-<-2β<
∴α=-2β,α+2β=
证法二:由已知可得:
3sin2α=cos2β,3sin2α=2sin2β
∴cos(α+2β)=cosα·cos2β-sinα·sin2β
=cosα·3sin2α-sinα·sin2α=3sin2αcosα-sinα·3sinαcosα=0
又由α+2β∈(0,)
∴α+2β=
证法三:由已知可得
∴sin(α+2β)=sinαcos2β+cosαsin2β
=sinα·3sin2α+cosα·sin2α=3sinα(sin2α+cos2α)=3sinα
又由②,得3sinα·cosα=sin2β ③
①2+③2,得9sin4α+9sin2αcos2α=1
∴sinα=,即sin(α+2β)=1
又0<α+2β<,∴α+2β=
评述:一般地,若所求角在(0,π)上,则一般取此角的余弦较为简便;若所求角在(-,)上,则一般取此角的正弦较为简便;当然,若已知条件与正切函数关系比较密切,也可考虑取此角的正切.
2.在△ABC中,sinA是cos(B+C)与cos(B-C)的等差中项,试求(1)tanB+tanC的值.
(2)证明tanB=(1+tanC)·cot(45°+C)
(1)解:△ABC中,sinA=sin(B+C)
∴2sin(B+C)=cos(B+C)+cos(B-C)
∴2sinBcosC+2cosBsinC=2cosBcosC
∵cosBcosC≠0 ∴tanB+tanC=1
(2)证明:又由上:tanβ=1-tanC
=(1+tanC)· =(1+tanC)·tan(45°-C)=(1+tanC)·cot(45°+C)
Ⅳ.课时小结
通过这节课的学习,要掌握推导积化和差、和差化积公式的方法,虽不要求记忆,但要知道它们的互化关系.另外,要注意半角公式的推导与正确使用.当然,这些都是在熟练掌握二倍角公式的基础上完成的.
Ⅴ.课后作业
课本P111习题 7、8、10.
二倍角的正弦、余弦、正切
1.已知sinα=,2π<α<3π,那么sin+cos等于 ( )
A. B.- C. D.-
2.sin10°sin30°sin50°sin70°的值是 ( )
A. B. C. D.
3.已知f(sinx)=cos2x,则f(x)等于 ( )
A.2x2-1 B.1-2x2 C.2x D.-2x
4.设sinα∶sin=8∶5,则cosα等于 ( )
A. B. C. D.1
5.(sin+cos)(sin-cos)= .
6.化简cos(-α)·cos(+α)= .
7.sin2-= .
8.= .
9.已知cos2α=,α∈(0, ),sinβ=-,β∈(π, ),求cos(α+β).
10.已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,求cos的值.
11.已知sin(α+)=,cos(-β)=,且-<α<,<β<,求cos(α-β).
二倍角的正弦、余弦、正切答案
1.D 2.A 3.B 4.B 5.- 6.cos2α 7.- 8.
9.已知cos2α=,α∈(0, ),sinβ=-,β∈(π, ),求cos(α+β).
解:由α∈(0, )得sinα= eq \r() =,cosα=
∵β∈(π, ),
∴cosβ=-=-
代入cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=×(-)-×(-)=-
10.已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,求cos的值.
两式平方相加,得1+1+2(cosα·cosβ+sinαsinβ)=+=
∴cos(α-β)=-,cos2== eq \f(1-,2) =
∴cos=±
11.已知sin(α+)=,cos(-β)=,且-<α<,<β<,求cos(α-β).
∵-<α<,∴<α+<π
∴cos(α+)=- eq \r(1-sin2(α+)) =-
∵<β<,∴-<-β<0
∴sin(-β)=- eq \r(1-cos2(-β)) =-
∴cos(α-β)=-cos[(α+)+(-β)]
=sin(α+)sin(-β)-cos(α+)·cos(-β)=×(-)-(-)×=.
①②
- 7 -2.3.2平面向量的坐标运算
一、课题: 2.3.2平面向量的坐标运算
二、教学目标:1.掌握两向量平行时坐标表示的充要条件;
2.能利用两向量平行的坐标表示解决有关综合问题。
三、教学重、难点:1.向量平行的充要条件的坐标表示;
2.应用向量平行的充要条件证明三点共线和两直线平行的问题。
四、教学过程:
(一)复习:
1.已知,,求,的坐标;
2.已知点,及,,,求点、、的
坐标。
归纳:(1)设点,,则;
(2),,则,
,;
3.向量与非零向量平行的充要条件是:.
(二)新课讲解:
1.向量平行的坐标表示:
设,,(),且,
则,∴.
∴,∴.
归纳:向量平行(共线)的充要条件的两种表达形式:
①;
②且设,()
例1 已知,,且,求.
解:∵,∴.∴.
例2 已知,,,求证、、三点共线.
证明:,,
又,∴.∵直线、直线有公共点,
∴,,三点共线。
例3 已知,,若与平行,求.
解:=
∴, ∴,∴.
例4 已知,,,,则以,为基底,求.
解:令,则.
, ∴,
∴, ∴.
例5 已知点,,,,向量与平行吗?直线平
行与直线吗?
解:∵,=,
又, ∴;
又,,,
∴与不平行,
∴、、不共线,与不重合,
所以,直线与平行。
五、小结:1.熟悉平面向量共线充要条件的两种表达形式;
2.会用平面向量平行的充要条件的坐标形式证明三点共线和两直线平行;
3.明白判断两直线平行与两向量平行的异同。
六、作业:
补充:1.已知,,,且,,求点,的坐标及向量的坐标;
2.已知,,,试用,表示;
3.设,,,且,求角.
PAGE
- 1 -1.3.2 三角函数的图象和性质(6)
一、课题:正切函数的图象和性质(2)
二、教学目标:1.熟练掌握正切函数的图象和性质,并能用之解题;
2.渗透数形结合、换元法等基本数学思想方法。
三、教学重点:正切函数的图象和性质的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.作正切曲线的简图,说明正切曲线的特征。
2.回忆正切函数的性质:定义域、值域、周期性、奇偶性、单调性。
(二)新课讲解:
例1:求下列函数的周期:
(1) 答:。
(2) 答:。
说明:函数的周期.
【练习】P71.练习4.
例2:求函数的定义域、值域,指出它的周期性、奇偶性、单调性,并说明它的图象可以由正切曲线如何变换得到。
解:由得,
∴所求定义域为,值域为R,周期,是非奇非偶函数,在区间上是增函数。
将图象向右平移个单位,得到的图象;再将
的图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),就得到函数的图象。
例3:用图象求函数的定义域。
解:由 得 ,
利用图象知,所求定义域为,
亦可利用单位圆求解。
五、课堂练习:
1.“”是“”的 既不充分也不必要 条件。
2.与函数的图象不相交的一条直线是( D )
3.函数的定义域是 .
4.函数的值域是 .
5.函数的奇偶性是 奇函数 ,周期是.
六、小结: 正切函数的性质。
七、作业:
A
T
0
0
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4.6.6 两角和与差的正切(2)
一、课题:两角和与差的正切(2)
二、教学目标:1.正确寻找角之间的关系,选用恰当的公式解决问题;
2.能将简单的几何问题化归为三角问题,培养学生的数学转换能力及分析问题的能力。
三、教学重、难点:选用恰当的方法解决问题。
四、教学过程:
(一)复习:公式及变形公式.
(二)新课讲解:
例1:在非直角中,
(1)求证:;
(2)若成等差数列,且,求的三内角大小。
(1)证明:∵,∴,
∴
;
(2)解:成等差数列,
∴, 又,
∴, ∴,
,
又∵,
或
所以,或.
例2:已知,,求的值。
解:.
【变题】:已知,求的值。
解:, ∴,
∴
.
例3:如图,三个相同的正方形相接,求证:.
解:由题意:, ,
∴,
, ∴,所以,.
五、课堂练习:(1)巩固练习练习4,习题9;
(2)在非直角中,(1)求证.
六、小结:根据题中给定条件及所求的结论,认真分析题意,寻找恰当的方法,实现条件到结论的转化。
七、作业:习题4.6 第13题 ,复习参考题四 第16,18题,
补充:
1.已知锐角满足,,求;
2.求证:;
3.求值:.
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- 1 -第五课时 向量的数乘(二)
教学目标:
掌握实数与向量的积的运算律,理解实数与向量积的几何意义,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行并能熟练运用.
教学重点:
实数与向量积的运用.
教学难点:
实数与向量积的运用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了实数与向量的积的定义及运算律,并了解了两向量共线的条件.
这一节,我们将在上述知识的基础上进行具体运用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知ABCD,E、F分别是DC和AB的中点,求证:AE∥CF.
证明:因为E、F为DC、AB的中点,
∴=,=,
由向量加法法则可知:=+=+,
=+=+.
∵四边形ABCD为平行四边形, ∴=-,=-,
∴=--=-(+)=-
∴∥, ∴AE∥CF
[例2]已知ABCD的对角线AC和BD相交于点O,证明AO=OC,BO=OD.
分析:本题考查两个向量共线的充要条件,实数与向量积的
运算以及平面向量基本定理的综合应用.
证明:∵A、O、C三点共线,B、O、D三点共线,
∴存在实数λ和μ,使得=λ,=μ.
设=a,=b,则=a+b,=b-a
∴=λ(a+b),=μ(b-a).
又∵+=,
∴a+μ(b-a)= λ (a+b),即
(1-μ-λ)a+(μ-λ)b=0,
又∵a与b不共线,
由平面向量基本定理,,
∴μ=λ=, ∴AO=AC,BO=BD,
即AO=OC,BO=OD.
[例3]已知G为△ABC的重心,P为平面上任一点,求证:PG= (PA+PB+PC).
证明:如图,设△ABC三条中线分别为AM、BK和CL,则易知AM=3GM,由向量中线公式有:
= (+),= (+),
∴+= (+) ①
同理可得+= (+) ②
+= (+) ③
由式①+②+③得:2(++)
= (+++++)=0
∴++=0
∴3=++
=(+)+(+)+(+)
=(++)+(++)=++
∴PG= (PA+PB+PC).
[例4]AD、BE、CF是△ABC的中线,若直线EG∥AB,FG∥BE.
求证:AD GC.
证明:如图,因为四边形BEGF是平行四边形.
所以=
又因为D是BC的中点,所以=,
所以-=-,
所以= (+)=+=+=
所以AD GC.
[例5]设四边形ABCD的两对角线AC、BD的中点分别是E、F,求证:|AB-CD|≤EF≤ (AB+CD).
证明:如图,∵=++,
=++,
∴2=(+)+(+)+(+)
∵E、F分别是AC、BD的中点,∴+=0,+=0,
∴= (+)
又∵|||-|||≤|+|≤||+||,
∴|||-|||≤||≤ (||+||),
即|AB-CD|≤EF≤ (AB+CD).
Ⅲ.课堂练习
课本P68练习1,2,3.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求学生在理解平面向量基本定理基础上,能掌握平面向量基本定理的简单应用.
Ⅴ.课后作业
课本P69习题 9,10,12,13
向量的数乘
1.已知ABCD中,点E是对角线AC上靠近A的一个三等分点,设=a,=b,则向量BC等于 ( )
A. 2a+b B.2a-b C.b-2a D.-b-2a
2.若=5e1,=-7e1,且||=||,则四边形ABCD是 ( )
A.平行四边形 B.等腰梯形
C.菱形 D.梯形但两腰不相等
3.设D、E、F分别为△ABC的边BC、CA、AB的中点,且=a,=b,给出下列命题:①=-a-b ②=a+b ③=-a+b ④++=0.其中正确的命题个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.若O为平行四边形ABCD的中心,=4e1,=6e2,则3e2-2e1等于 ( )
A. B. C. D.
5.已知向量a,b不共线,实数x,y满足等式3xa+(10-y)b=2xb+(4y+7) a,则x= ,y= .
6.在△ABC中,=,EF∥BC交于点F,设=a,=b,用a、b表示向量为 .
7.若ke1+e2与e1+ke2共线,则实数k的值为 .
8.已知任意四边形ABCD中,E为AD中点,F为BC的中点,求证:=(+).
9.在△OAB中,C是AB边上一点,且=λ(λ>0),若=a,=b,试用a,b表示.
10.如图,=a,=b,=t(t∈R),当P是(1)中点,(2)的三等分点(离A近的一个)时,分别求.
向量的数乘答案
1.D 2.B 3.C 4.B 5. 6.-a+b 7.±1
8.已知任意四边形ABCD中,E为AD中点,F为BC的中点,求证:=(+).
证明:∵+++=0,+++=0
∴=++,=++
两式相加,
2=+++++
∵+=0,+=0
∴=(+).
9.在△OAB中,C是AB边上一点,且=λ(λ>0),若=a,=b,试用a,b表示.
解:=(b+λa)
10.如图,=a,=b,=t(t∈R),当P是(1)中点,(2)的三等分点(离A近的一个)时,分别求.
解:(1)∵P为中点,∴=(b-a)
∴=a+ (b-a)= (a+b).
(2)∵= (b-a)
∴=a+(b-a)= (b+2a).
- 4 -第一课时 两角和与差的余弦
教学目标:
掌握两角和与差的余弦公式,能用公式进行简单的求值;培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
余弦的差角公式及简单应用
教学难点:
余弦的差角公式的推导
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在前面咱们共同学习了任意角的三角函数,在研究三角函数时,我们还常常会遇到这样的问题:已知任意角α、β的三角函数值,如何求α+β、α-β或2α的三角函数值 即:α+β、α-β或2α的三角函数值与α、β的三角函数值有什么关系
Ⅱ.讲授新课
接下来,我们继续考虑如何把两角差的余弦cos(α-β)用α、β的三角函数来表示的问题.
在直角坐标系xOy中,以Ox轴为始边分别作角α、β,其终边分别与单位圆交于P1(cosα,sinα)、P2(cosβ,sinβ),则∠P1OP2=α-β.由于余弦函数是周期为2π的偶函数,所以,我们只需考虑0≤α-β<π的情况.
设向量a==(cosα,sinα),b==(cosβ,sinβ),则:
a·b=︱a︱︱b︱cos (α-β)=cos (α-β)
另一方面,由向量数量积的坐标表示,有
a·b=cosαcosβ+sinαsinβ
所以:cos (α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ (C(α-β))
两角和的余弦公式对于任意的角α、β都是成立的,不妨,将此公式中的β用-β代替,看可得到什么新的结果
cos [α-(-β)]
=cos αcos (-β)-sinαsin(-β)
=cos αcos β-sinαsinβ
即:cos (α+β)=cos αcos β-sinαsinβ (C(α+β))
请同学们观察这一关系式与两角差的余弦公式,看这两式有什么区别和联系
(1)这一式子表示的是任意两角α与β的差α-β的余弦与这两角的三角函数的关系.
(2)这两式均表示的是两角之和或差与这两角的三角函数的关系.
请同学们仔细观察它们各自的特点.
(1)两角之和的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的差.
(2)两角之差的余弦等于这两角余弦之积与其正弦之积的和.
不难发现,利用这一式子也可求出一些与特殊角有关的非特殊角的余弦值.
如:求cos 15°可化为求cos(45°-30°)或cos(60°-45°)利用这一式子而求得其值.
即:cos 15°=cos(45°-30°)
=cos 45°cos 30°+sin45°sin30°
=·+·=
或:cos 15°=cos (60°-45°)
=cos 60°cos 45°+sin60°sin45°
=·+·=
请同学们将此公式中的α用代替,看可得到什么新的结果
cos(-α)=coscos α+sinsinα=sinα
即:cos(-α)=sinα
再将此式中的α用-α代替,看可得到什么新的结果.
cos[-(-α)]=cosα=sin(-α)
即:sin(-α)=cosα
Ⅲ.课堂练习
1.求下列三角函数值
①cos (45°+30°)②cos 105°
解:①cos(45°+30°)=cos 45°cos 30°-sin45°sin30°
=·-·=
②cos 105°=cos (60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin60°sin45°
=·-·=
2.若cos αcos β=-,cos(α+β)=-1,求sinαsinβ.
解:由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
得:sinαsinβ=cosαcosβ-cos(α+β)
将cosαcosβ=-,cos(α+β)=-1代入上式可得:sinαsinβ=
3.求cos 23°cos 22°-sin23°sin22°的值.
解:cos 23°cos 22°-sin23°sin22°=cos(23°+22°)=cos 45°=
4.若点P(-3,4)在角α终边上,点Q(-1,?-2)在角β的终边上,求cos (α+β)的值.
解:由点P(-3,4)为角α终边上一点;点Q(-1,-2)为角β终边上一点,
得:cos α=-,sinα=;cosβ=-,sinβ=-.
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=(-)×(-)-×(-)=
5.已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-,求:tanα·tanβ的值.
解:由已知cos(α-β)=,cos(α+β)=-
可得:cos(α-β)+cos(α+β)=-=
即:2cosαcosβ= ①
cos(α-β)-cos(α+β)=1
即:2sinαsinβ=1 ②
由②÷①得=tanα·tanβ=
∴tanα·tanβ的值为.
6.已知cosα-cosβ=,sinα-sinβ=-,求:cos (α-β)的值.
解:由已知cosα-cosβ=
得:cos 2α-2cos αcos β+cos 2β= ①
由sinα-sinβ=-
得:sin2α-2sinαsinβ+sin2β= ②
由①+②得:2-2(cosαcosβ+sinαsinβ)=
即:2-2cos(α-β)=
∴cos(α-β)=
Ⅳ.课时小结
两公式的推导及应用.
Ⅴ.课后作业
课本P96习题 1,2,3
两角和与差的余弦
1.下列命题中的假命题是 ( )
A.存在这样的α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
B.不存在无穷多个α和β的值,使得cos(α+β)=cosαcosβ+sinαsinβ
C.对于任意的α和β,都有cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
D.不存在这样的α和β值,使得cos(α+β)≠cosαcosβ-sinαsinβ
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
两角和与差的余弦答案
1.B
2.在△ABC中,已知cos A·cos B>sinA·sinΒ,则△ABC一定是钝角三角形吗?
解:∵在△ABC中,∴0<C<π,且A+B+C=π
即:A+B=π-C
由已知得cos A·cos B-sinA·sinB>0,即:cos(A+B)>0
∴cos(π-C)=-cos C>0,即cos C<0
∴C一定为钝角
∴△ABC一定为钝角三角形.
3.已知sinα+sinβ=,求cosα+cosβ的最大值和最小值.
分析:令cosα+cosβ=x,然后利用函数思想.
解:令cosα+cosβ=x,则得方程组:
eq \b\lc\{(\a\al(cosα+cosβ=x ①,sinα+sinβ= ②))
①2+②2得2+2cos (α-β)=x2+
∴cos (α-β)=
∵|cos (α-β)|≤1, ∴| |≤1
解之得:-≤x≤
∴cosα+cosβ的最大值是,最小值是-.
4.已知:α∈(,),β∈(0,),且cos(-α)=,sin(+β)=-
求:cos (α+β).
解:由已知:α∈(,)
-α∈(-,-)-α∈(-,0)
又∵cos (-α)=, ∴sin(-α)=-
由β∈(0,)+β∈(,)
又∵sin(+β)=sin[π+(+β)]=-sin(+β)=-
即sin(+β)=, ∴cos(+β)=
又(+β)-(-α)=α+β
∴cos(α+β)=cos[(+β)-(-α)]
=cos(+β)cos(-α)+sin(+β)sin(-α)
=×+×(-)=-
5.已知:α、β为锐角,且cosα=,cos(α+β)=-,求cosβ的值.
解:∵0<α·β<,∴0<α+β<π
由cos (α+β)=-,得sin(α+β)=
又∵cosα=,∴sinα=
∴cosβ=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sinα
=(-)×+×=
评述:在解决三角函数的求值问题时,一定要注意已知角与所求角之间的关系.
6.在△ABC中,已知sinA=,cosB=,求cos C的值.
分析:本题中角的限制范围就隐含在所给的数字中,轻易忽视,就会致错.
解:由sinA=<知0°<A<45°或135°<A<180°,
又cos B=<,∴60°<B<90°,∴sinB=
若135°<A<180°则A+B>180°不可能.
∴0°<A<45°,即cos A=.
∴cos C=-cos(A+B)=.
- 6 -1.3.3 函数的图象(1)
一、课题:函数的图象(1)
二、教学目标:1.会画函数的简图;
2.弄清与函数的图象之间的关系;
3.理解由简单到复杂,由特殊到一般的化归思想。
三、教学重、难点:五点法画函数的图象。
四、教学过程:
(1) 新课讲解:
1.型函数的图象
例1 画出函数,,,,的简图。
解:先画出它们在上的图象,再向左右扩展,
由图可知,对于同一个,,的图象上的点的纵坐标等于,的图象上的点的纵坐标的倍,因此,,的图象可以看作正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到的。,的图象的情况也类似:纵坐标变为原来的(横坐标不变情况下)。
一般地,函数,的图象可看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(时)或缩短(时)到原来的倍(横坐标不变的情况下)而得到,因此,,的值域是,最大值为,最小值为.
2.型函数的图象
例2 画出函数,,,的函数简图。
解:先画出它们在一个周期内的图象,再向左、右扩展,
一般地,函数,()的图象可以看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(时)或伸长(时)到原来的倍(纵坐标不变的情况下)而得到的。
3.型的函数图象
例3 画出函数,,,的简图。
解:由函数图象的平移知:
,的图象可看作,的图象向左平移个单位得到;
,的图象可看作,的图象向右平移个单位得到。
可得图象如下:
一般地,函数(),的图象,可看作把正弦曲线上所有点向左(时)或向右(时)平行移动个单位而得到。
五、课堂练习:画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(五点法)。
(1),; (2),.
六、小结:1.型函数的图象;
2.型函数的图象;
3.型函数的图象。
七、作业:
–
–
–
–
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- 1 -3.2.1 二倍角的正弦、余弦、正切(1)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(1)
二、教学目标:1.让学生自己由和角公式而导出倍角公式,了解它们的内在联系;
2.会利用倍角公式进行求值运算,培养运算和逻辑推理能力;
3.领会从一般化归为特殊的数学思想,体会公式所蕴涵的和谐美,激发学生
学数学的兴趣。
三、教学重、难点:倍角公式的形成,及公式的变形形式的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习两角和与差的正弦、余弦、正切公式;
2.提出问题:若,则得二倍角的正弦、余弦、正切公式。
(二)新课讲解:
1.二倍角公式的推导:
说明:(1)“倍角”的意义是相对的,如:是的二倍角;
(2)观察公式特征:“倍角”与“二次”的关系;
(3)利用三角函数关系式,
可将余弦的倍角公式变形为:,
,,统称为升
幂公式。 类似地也有公式(降幂公式):
, 这两个形式今后常用;
(4)注意公式成立的条件,特别是二倍角的正切公式成立的条件:
.
【练习1】求值:(1).
(2). (3).
(4).
2.例题分析:
例1:已知,求,,的值。
解:∵, ∴.
∴;;.
【练习2】①已知:,则;.
②已知:,则.
例2:化简(1);(2);(3);(4).
解:(1)
;
(2);
(3);
(4).
说明:形如与的化简方法及基本形式。
五、小结:1.二倍角公式是和角公式的特例,体现了一般化归为特殊的基本的数学思想方法;
2.二倍角公式与和角、差角公式一样,反映的都是如何用单角的三角函数值复角(和、差、倍)的三角函数值没,结合前面学习到的同角三角函数关系式和诱导公式可以解决三角函数中有关的求值、化简和证明问题。
六、作业:
补充:1.化简;
2.已知为第三象限角,且,求的值。
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- 1 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十一课时 三角函数的周期性
教学目标:
掌握函数的周期性,会求简单函数的最小正周期,掌握正弦函数、余弦函数的周期及求法;渗透数形结合思想,培养辩证唯物主义观点.
教学重点:
正、余弦函数的周期
教学难点:
函数的周期性
教学过程:
周期函数的定义:
根据上述定义,可知:
正弦函数、余弦函数都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
以后如果不加特别说明,函数的周期一般都是指最小正周期
正切函数是周期函数,且周期T=π
课本P25例1、例2
一般地,函数y=Asin(ωx+)及y=Acos(ωx+)(其中A、ω、为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=,函数y=Atan (ωx+)的周期T=
周期函数应注意以下几点:
1.式子f(x+T)=f(x)对定义域中的每一个值都成立.即定义域内任何x,式子都成立.而不能是“一个x”或“某些个x”,另一方面,判断一个函数不是周期函数,只需举一个反例就行了.
例如:由于sin(+)=sin,即sin(x+)=sinx.该式中x取时等式成立,能否断定是sinx的周期呢 不能,因对于其他一些x值该式不一定成立.如x=时,sin(x+)≠sinx.
[例]函数y=cosx(x≠0)是周期函数吗
2.式子f(x+T)=f(T)是对“x”而言.
例如,由cos( +2kπ)=cos (k∈Z),是否可以说cos的周期为2kπ呢
3.一个函数是周期函数,但它不一定有最小正周期.例如,f(x)=a(常数),显然任何一个正数T都是f(x)的周期,由于正数中不存在最小的数,所以周期函数f(x)=a无最小正周期.
4.设T是f(x)(x∈R)的周期,那么kT(k∈Z,且k≠0)也一定是f(x)的周期,定义规定了T为一个实常数,而不是一个变数;同时也规定了T的取值范围,只要求不为零,不要误认为T一定是π的倍数.
有许多周期函数的周期中是不含“π”的,如下面几例:
[例1] 函数y=sinπx的周期是
[例2] [例2]函数y=tan2πx的周期是 .
[例3]若对于函数y=f(x)定义域内的任何x的值,都有f(x+1)=f(x)成立,则由周期函数的定义可知,函数y=f(x)是周期函数,且T=1是其周期.
[例4]设f(x)定义在R上,并且对任意的x,有f(x+2)=f(x+3)-f(x+4).
求证:f(x)是周期函数,并找出它的一个周期.
5.周期函数必须是函数,但一定要克服思维定势,认为周期性是三角函数所独有的,实质上我们学过的非周期函数f(x)(如y=log2x,y=|x|,y=2x,y=x2等等)将其定义域内限制在一个半开半闭区间上,经左右平移,可以延拓变为周期函数,例如将非周期函数y=x2(x∈R)在其定义域R内限制在(-1,1],然后将y=x2(-1<x≤1)的图象左、右平移,可以延拓为最小正周期为2的周期函数f(x)=(x-2k)2(2k-1<x≤2k+1),k∈Z,如图:
[例]已知f(x)=|x|,x∈(-1,1],求定义在R上的一个周期为2的函数g(x),使x∈(-1,1]时,g(x)=f(x).
评述:(1)要判定f(x)是周期函数,自变量x必须取遍定义域内的每一个值.
(2)周期函数是高考中的热点,只有深层次的理解周期函数的意义,才能臻化入境,运用自如.
课堂练习:
课本P27 练习1~4
课时小结:
课后作业:
课本P45 习题 1
- 2 -第四章检测题
一、选择题(本大题共14小题,第1~10题每小题4分,第11~14题每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.与-463°终边相同的角可以表示为(k∈Z)( )
A.k·360°+463° B.k·360°+103°
C.k·360°+257° D.k·360°-257°
答案:C
2.已知是第三象限的角,且cos<0,那么为( )
A.第一象限的角 B.第二象限的角
C.第三象限的角 D.第四象限的角
答案:B
3.若sinx+cosx=1,那么sinnx+cosnx的值是( )
A.1 B.0
C.-1 D.不能确定
答案:A
4.在函数y=|tanx|,y=|sin(x+)|,y=|sin2x|,y=sin(2x-)四个函数中,既是以为周期的偶函数,又是区间(0,)上的增函数个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
5.下列四个命题正确的是( )
A.sin2<sin3<sin4 B.sin4<sin2<sin3
C.sin3<sin4<sin2 D.sin4<sin3<sin2
答案:D
6.logsin+log的值为( )
A.1 B.4
C.-4 D.-1
答案:C
7.满足等式sin4xcos5x=-cos4xsin5x的x的一个值是( )
A.10° B.20°
C.50° D.70°
答案:B
8.若b>a>0,满足tan=,且sin=的角的集合是( )
A.{|0<<=
B.{|+2k≤≤+2k,k∈Z}
C.{|2k≤≤+2k,k∈Z}
D.{|+2k<<+2k,k∈Z}
答案:D
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只需将函数y=sin2x的图象( )
A.向右平行移动个单位
B.向右平行移动个单位
C.向左平行移动个单位
D.向左平行移动个单位
答案:A
10.已知函数y=Asin(ωx+),在同一周期内,当x=时,取最大值y=2,当x=时,取得最小值y=-2,那么函数的解析式为( )
A.y=sin(x+) B.y=2sin(2x+)
C.y=2sin(-) D.y=2sin(2x+)
答案:B
11.若sin=m,为第二象限角,则tan2的值为( )
A.- B.
C.± D.以上全不对
答案:A
12.设f(x)=asin(x+)+bcos(x+)+4,其中a、b、、均为非零实数,若f(1988)=3,则f(2002)的值为( )
A.1 B.5
C.3 D.不确定
答案:C
13.函数f(x)=|sinx|+|cosx|的取值范围是( )
A.[0,] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,]
答案:D
14.若是三角形的一个内角,且函数y=cos·x2-4sin·x+6对于任意实数x均取正值,那么cos所在区间是( )
A.(,1) B.(0,)
C.(-2,) D.(-1,)
答案:A
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.)
15.若、为锐角,且cos(+)=,cos(2+)=,则cos等于__________.
答案:
16.函数y=sin+cos,x∈(-2,2)为增函数的区间是__________.
答案:[-,]
17.设f(x)是以5为周期的函数,且当x∈[-,]时,f(x)=x,则f(6.5)=__________.
答案:1.5
18.已知函数f(x)=sin(x+)+cos(x-)为偶函数,则值为__________.
答案:k- (k∈Z)
三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.
19.(本小题满分12分)
已知tan(180°+)-tan(450°-)=2(0<<90°),求的值.
答案:-1
20.(本小题满分12分)
已知cos(+)cos+sin(+)sin=-且450°<<540°,求cos2和sin(+2).
答案:cos2=,sin(+2)=.
21.(本小题满分12分)
如图,在半径为R,中心角为2(0<2<的扇形OAB内作矩形CDEF,使C、D两点在半径OA上,F点在半径OB上,E在弧AB上,求矩形CDEF面积的最大值.
解:设E(Rcos,Rsin),则
S矩=,
当=时,Smax=tan
22.(本小题满分12分)
已知tan= (0<a<1),
化简.
答案:-2
23.(本小题满分12分)
已知:cos=cosx·sin,cos=sinx·sin
求证:sin2+sin2+sin2=2
证明:(略)
24.(本小题满分14分)
在锐角△ABC中,A、B、C是它的三个内角,记S=,求证:
(1)S<1;(2)S<
证明:(1)∵S=
=
又A+B>90°,∴90°>A>90°-B>0
∴tanA>tan(90°-B)=cotB>0
∴tanA·tanB>1,∴S<1
(2)
=
=
∴S<成立.第一课时 角的概念的推广(一)
教学目标:
推广角的概念,引入正角、负角、零角的定义,象限角的概念,终边相同的角的表示方法;理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握所有与α角终边相同的角(包括α角)的表示方法;树立运动变化的观点,理解静是相对的,动是绝对的,并由此深刻理解推广后的角的概念.
教学重点:
理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握终边相同的角的表示方法.
教学难点:
终边相同的角的表示.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
有一块以点O为圆心的半圆空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿地,使其一边AD落在半圆的直径上,另两点B、C落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大
分析:设OA=t(0<t<a),矩形的面积为S,则S=2t,求S的最值即可.
将S=2t两边平方,得S2=4t2(a2-t2).令y=S2,x=t2,则上式化为y=4x(a2-x), 是以x为自变量的二次函数,其最值不难求得.
这种转化的方法,是一种常用的解题策略,同学们要切记并灵活运用,且将此问题的解求出来,不过请同学们注意,求出的y的最值是不是就是矩形面积的最值呢?相应的x的值是不是就是A、D的位置呢
不是.求出y与x的值后,还须进一步确定S、t的值,才能确定A、D的位置.因为y、x、S、t都是正数,根据y与S的关系、x与t的关系,容易确定S、t的值.
分析二:设矩形的面积为S,∠AOB=θ(0°<θ<90°),则AB=asinθ,
OA=acosθ,S=asinθ·2acosθ=a2·2sinθcosθ.求S的最值即可.
这个函数式的最值我们会求!但现在还不行,待我们再学习一些基础知识之后,这个问题便可迎刃而解,并且这个办法比法一要简便的多,下面我们就来学习、研究与我们生活密切相关的、解决问题十分便利的、并且在各门科学技术中有着广泛应用的重要的基础知识(板书课题).
Ⅱ.讲授新课
我们知道,角可以看作平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形,在P5图中,一条射线的端点是O,它从起始位置OA按逆时针方向旋转到终止位置OB,形成了一个角α,点O是角的顶点,射线OA、OB分别是角α的始边和终边.
我们规定:一条射线绕着它的端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角;按顺时针方向旋转形成的角叫做负角.
为了简单起见,在不引起混淆的前提下,“角α”或“∠α”可以简记成“α”.
体操中转体720°(即转体两周).转体1080°(即转体三周)的动作名称;紧固螺丝时,扳手旋转所形成的角.
[师]这就是说角度可以不限于0°~360°范围内,如750°(它实际上是射线OA绕端点O逆时针转过两圈再继续逆时针转了30°);210°(射线OA绕端点O逆时针旋转了210°),负角β=-150°(射线OA绕端点O顺时针旋转了150°),γ=-660°(射线OA绕端点O顺时针转过一圈后再继续顺时针转了300°).
如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角,也就是说,零角的始边与终边重合,如果α是零角,那么α=0°.
角的概念经过这样推广后,就包括正角、负角、零角.
今后,我们常在直角坐标系内讨论角,为此,使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.
例如30°、390°、-330°都是第一象限角, 300°、-60°都是第四象限角,585°角是第三象限角,如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任一象限,称为轴线角.
在直角坐标系内,使三角板角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,之后,提问学生这是第几象限的角,是多少度的角,我们能否把这些角用一个集合表示出来呢 比如说,我们把这些角记为β,把β的集合记为S,那么S可以怎样表示呢
S={β|β=k·360°+60°,k∈Z}
容易看出,所有与60°角终边相同的角,连同60°角在内,都是集合S的元素;反过来,集合S的任一元素,即集合S中的任意一个角显然与60°角终边相同.
我们再来考虑一下,是不是任意一个角,都与0°到360°内的某一个角终边相同呢
任意一个角都可以表示成0°到360°间的某一角与k(k∈Z)个周角的和,那么大家再看一下,角390°、-330°、585°、-60°它们分别与0°到360°间的哪个角终边相同,用0°到360°的角表示它们该怎样表示呢
[生]390°=360°+30°
-330°=-360°+30°
585°=360°+225°
-60°=-360°+300°
[师]一般地,我们有:
所有与角α终边相同的角,连同角α在内可构成一个集合
S={β|β=k·360°+α,k∈Z}
即任一与角α终边相同的角,都可以表示成α与整数个周角的和.
Ⅲ.例题分析
[例1]在0°到360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.
(1)-120° (2)240° (3)-950°12′
解:(1)-120°=-360°+240°
所以与-120°角终边相同的角是240°角,它是第三象限角.
(2)640°=360°+280°
所以与640°角终边相同的角是280°角,它是第四象限角.
(3)-950°12′=(-3)×360°+129°48′
所以与-950°12′终边相同的角是129°48′,它是第二象限角.
Ⅳ.课堂练习
P7练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
为了解决实际问题的需要,本节课我们开始学习数学学科中的一门基础知识:三角函数.本节课我们学习推广了角的概念,学习了正角、负角、零角的定义,象限角的概念以及终边相同的角的表示方法,注意:正角、负角是用射线绕端点的旋转方向定义的,零角是射线没有做任何旋转.一个角是第几象限角,关键是看这个角的终边落在第几象限,终边相同的角的表示有两方面的内容:
一、与角α终边相同的角,这些角的集合为S={β|β=k·360°+α,k∈Z};
二、在0°到360°内找与已知角终边相同的角α,其方法是,用所给角除以360°,所得的商为k,余数为α(α为正数),α即为所找的角.
Ⅵ.课后作业
(一)P10习题1.1 1、2、5、10.
(二)预习内容:课本P6例2
角的概念的推广(一)
1.下列命题中的真命题是 ( )
A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角 B.第一象限的角是锐角
C.第二象限的角比第一象限的角大 D.角α是第四象限角2kπ-<α<2π(k∈Z)
2.A={小于90°的角},B={第一象限的角},则A∩B等于 ( )
A.{小于90°的角} B.{第一象限的角}
C.{锐角} D.以上都不对
3.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},下列四个命题:①A=B=C ②AC ③CA ④A∩C=B,其中正确的命题个数为 ( )
A.0个 B.2个 C.3个 D.4个
4.若α是第一象限角,则下列各角中第四象限角的是 ( )
A.90°-α B.90°+α C.360°-α D.180°+α
5.若-540°<α<-180°且α与40°角的终边相同,则α= .
6.终边落在x轴负半轴的角α的集合为 .
7.与-1178°的终边相同且绝对值最小的角是 .
8.经过5小时25分钟,时钟的时针和分针各转了多少度?
9.求-720°和360°之间与-756°角终边相同的角.
10.求与-1692°终边相同的最大负角是多少?
角的概念的推广(一)答案
1.D 2.D 3.A 4.C 5.-320° 6.180°+ k·360°(k∈Z) 7.-98°
8.分析:依据已知条件先求出时针和分针每小时转动的角度,进而求出问题的结果.
解:∵时针12小时转-360°,
∴时针每小时转-360°÷12=-30°.
∴时针转动的角度为:5·(-30°)=-162.5°,
∵分针每小时转-360°,∴分针转动的角度为
5·(-360°)=-1950°
9.分析:依据已知条件先写出终边相同的角的一般形式,再通过解不等式求出k的值.
解:∵-765°=-2×360°-36°
∴与-765°角终边相同的角为
α=k·360°-36°(k∈Z)(*)
∴-720°<k·360°-36°<360°(k∈Z).
∴-<k< (k∈Z)
∴k=-1,0,1
分别代入(*)式得
α=-396°,-36°,324°
∴-396°,-36°,324°为所求的角.
10.与-1692°终边相同的角为α=-1692°+k·360°,k∈Z,当k=4时,
取得最大负角-252°.
- 5 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十二课时 正弦函数、余弦函数的图象
教学目标:
会用单位圆中的线段画出正弦函数的图象,用诱导公式画出余弦函数的图象,会用“五点法”画正、余弦函数的图象;培养学生的数形结合思想,渗透由抽象到具体思想,使学生理解动与静的辩证关系.
教学重点:
用“五点法”画正弦曲线、余弦曲线.
教学难点:
利用单位圆画正弦曲线.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
以前,我们已经学过一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等等,对于各种函数我们都讨论过它的图象及性质.那么,现在我们正在学习的三角函数的图象是什么样子呢 今天,我们就来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
三角函数线是三角函数的一种几何表示法,确切地说,就是用有向线段的长度来表示三角函数值的大小,方向表示三角函数的符号的一种方法.
作函数的图象,最基本的方法是列表描点法.作三角函数的图象,为了精确,我们借助单位圆中的三角函数线来作.
下面,我们利用单位圆中的正弦线来画一下正弦函数的图象.
在函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点只有以下五个:
(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0)
事实上,描出这五个点后,函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的形状就基本上确定了.因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们连结起来,就可得到函数的简图.今后,我们将经常使用这种近似的“五点(画图)法”.
下面我们看余弦函数图象的一种画法.
由诱导公式可知:y=cosx=sin(+x)=sin(x+)
看来,余弦函数y=cosx,x∈R与函数y=sin(x+),x∈R是同一个函数.
而y=sin(x+),x∈R的图象可通过将正弦曲线向左平行移动个单位长度而得到.
现在看到的曲线也就是余弦函数y=cosx在x∈R上的图象,即余弦曲线.
同样,可发现在函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点是以下五个:
(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1)与画函数y=sinx,x∈[0,2π]的简图类似,通过这五个点,可以画出函数y=cosx,x∈[0,2π]的简图.
下面,请同学们练习一下“五点(作图)法”
Ⅲ.课堂练习
用“五点法”分别作出y=sinx与y=cosx在x∈[0,2π]上的简图,并体会它们之间的关系.
Ⅳ.课时小结
Ⅴ.课后作业
预习:正弦函数、余弦函数分别具有哪些性质
- 2 -2.2.2 向量的减法
一、课题:向量的减法
二、教学目标:1.掌握向量减法及相反向量的的概念;
2.掌握向量减法与加法的逆运算关系,并能正确作出已知两向量的差向量;
3.能用向量运算解决一些具体问题。
三、教学重、难点:向量减法的定义。
四、教学过程:
(一)复习:1.向量的加法法则。
2.数的运算:减法是加法的逆运算。
(二)新课讲解:
1.相反向量:与长度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量,记作。
说明:(1)规定:零向量的相反向量是零向量。
(2)性质:;.
2.向量的减法:求两个向量差的运算,叫做向量的减法。表示.
3.向量减法的法则:
已知如图有,,求作.
(1)三角形法则:在平面内任取一点,作,,则.
说明:可以表示为从的终点指向的终点的向量(,有共同起点).
(2)平行四边形:在平面内任取一点,作 ,,
则.
思考:若,怎样作出?
4.例题分析:
例1 试证:对任意向量,都有.
证明:(1)当,中有零向量时,显然成立。
(2)当,均不为零向量时:
①,,即时,当,同向时,;
当,异向时,.
②,不共线时,在中,,
则有.
∴其中:
当,同向时,,
当,同向时,.
例2 用向量方法证明:对角线互相平行的四边形是平行四边形。
已知:,,求证:四边形是平行四边形。
证明:设,,则,
∴,
∴,又∵点不在
∴平行且等于
所以,四边形是平行四边形.
五、课堂练习:
六、课堂小结:1.掌握向量减法概念并知道向量的减法的定义是建立在向量加法的基础
上的;
2.会作两向量的差向量;
3.能够结合图形进行向量计算以及用两个向量表示其它向量。
七、作业: 补充
1.已知正方形的边长等于1,,,,
求作向量:(1)(2);
2.已知向量,的模分别是3,4,求的取值范围。
3.如图,已知平行四边形的对角线,交于点,若,
,,求证.
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- 2 -第八课时 同角三角函数关系的应用
教学目标:
熟练运用同角三角函数化简三角函数式,活用同角三角函数关系证明三角恒等式,明确化简结果的要求,掌握证明恒等的方法;通过化简与证明,使学生提高三角恒等变形的能力,树立化归的思想方法.
教学重点:
三角函数式的化简,三角恒等式的证明.
教学难点:
同角三角函数关系的变用、活用.
教学过程:
[例1]化简
法一:原式=
==
法二:原式=
=
=
===
法三:原式=
=
===
①以上三种解法虽思路不同,但都应用了公式sin2α+cos2α=1,其中生2、3是顺用公式,1是逆用公式,显然1的解法简单明了.②在1的解法中逆用公式sin2α+cos2α=1,实质是“1”的一种三角代换“1=sin2α+cos2α”.
对于利用同角三角函数关系式化简时,其结果一般要求:①函数种类少;②式子项数少;③项的次数低;④尽量使分母或根号内不含三角函数式;⑤尽可能求出数值(不能查表)).
[例2]求证=
证法一:由cosx≠0知1+sinx≠0,于是
左=====右
证法二:由1-sinx≠0,cosx≠0于是
右=====左
证法三:左-右=-=
===0
∴=
证法四:(分析法) 欲证=
只须证cos2x=(1+sinx)(1-sinx)
只须证cos2x=1-sin2x 只须证sin2x+cos2x=1
∵上式成立是显然的,∴=成立
分析法证题的思路是“执果索因”:从结论出发,逐步逆推,推出一个真命题或者推出的
与已知一致,从而肯定原式成立.要注意论证格式
Ⅲ.课堂练习
已知sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求tanθ的值.
分析:依据已知条件sinθ+cosθ=,θ∈(0,π),求得2sinθcosθ的值,进而求得sinθ-cosθ的值,结合sinθ、cosθ的值再求得tanθ即可.
解:∵sinθ+cosθ=,(1)
将其平方得,1+2sinθcosθ= ∴2sinθcosθ=-,
∵θ∈(0,π) ∴cosθ<0<sinθ
∵(sinθ-cosθ)2=1-2sinθcosθ= ∴sinθ-cosθ= (2)
由(1)(2)得
sinθ=,cosθ=-, ∴tanθ=-
Ⅳ.课时小结
本节课我们讨论了同角三角函数关系式的两个方面的应用:化简与证明,与同学们讨论了化简的一般要求,证明恒等的常用方法,对于化简与证明另外还应注意两种技巧:一种是切化弦”,一种是“1”的代换,“1”的代换不要仅限于平方关系的代换,还要注意倒数关系的代换,究竟用哪一种,要由具体问题来决定.
Ⅴ.课后作业
课本P24习题 10、11、12.
同角三角函数关系的应用
1.式子sin4θ+cos2θ+sin2θcos2θ的结果是 ( )
A. B. C. D.1
2.已知tanθ= (其中0<a<1,θ是三角形的一个内角),则cosθ的值是 ( )
A. B. C. D.±
3.若sinα=,cosα=,<α<π,则a的值满足 ( )
A.a=0 B.a>3或a<-5 C.a=8 D.a=0或a=8
4.化简的结果为 ( )
A.cos4 B.-cos4 C.±cos4 D.cos22
5.已知sinα=,且α为第二象限角,那么tanα=
6.已知sinαcosα=,且<α<,则cosα-sinα的值为
7.若tanα=,π<α<π,则sinα·cosα=
8.若β∈[0,2π),且+=sinβ-cosβ,求β的取值范围.
9.化简:-.
10.求证:tan2θ-sin2θ=tan2θ·sin2θ.
同角三角函数关系的应用答案
1.D 2.C 3.C 4.B 5.- 6.- 7.
8.若β∈[0,2π),且+=sinβ-cosβ,求β的取值范围.
分析:依据已知条件得cosβ≤0,sinβ≥0,利用同角三角函数之间的关系式求解.
解:∵+
=+=|sinβ|+|cosβ|=sinβ-cosβ
∴sinβ≥0,cosβ≤0
∴β是第二象限角或终边在x轴负半轴和y轴正半轴上的角
∵0≤β≤2π ∴≤β≤π
9.化简:-.
原式=-
==sinx+cosx
10.求证:tan2θ-sin2θ=tan2θ·sin2θ.
左边=tan2θ-sin2θ=-sin2θ
=sin2θ·=sin2θ·=sin2θ·tan2θ=右边
- 4 -第二课时 角的概念的推广(二)
教学目标:
熟练掌握象限角的集合、轴线角的集合及终边相同的角的表示方法.
教学重点:
轴线角的集合,终边相同的角的表示方法
教学难点:
终边相同的角的表示方法
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
请思考并回答以下问题:
1.正角、负角、零角、象限角、终边相同的角的表示方法是如何定义的?
2.角的定义只强调了射线绕端点旋转的方向,而没有谈及射线绕端点旋转的圈数,那么射线绕端点旋转的圈数对角有无影响?
3.能否说射线绕端点旋转的圈数越多,角就越大呢?
4.如图所示的∠ABC是第一象限角吗?为什么?
指出:①在角的定义里,射线绕端点旋转的圈数影响着角的
大小.②射线绕端点旋转的方向,若是逆时针方向旋转,则旋转圈
数越多,角越大;若顺时针方向旋转,则旋转圈数越多,角越小.③象限角概念中强调“角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合”这一条件.
Ⅱ.例题分析
[例1]写出终边在y轴上的角的集合(用0°到360°的角表示)
第一步:在0°到360°内找到满足上述条件的角,即90°、270°.
第二步:写出与上述角终边相同的角的集合,即
S1={β|β=90°+k·360°,k∈Z}
S2={β|β=270°+k·360°,k∈Z}
第三步:写出几个集合的并集,即
S=S1∪S2={β|β=90°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=270°+k·360°,k∈Z}
={β|β=90°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=90°+(2k+1)· 180°,k∈Z}
={β|β=90°+180°的偶数倍}∪{β|β=90°+180°的奇数倍}
={β|β=90°+180°的整数倍}={β|β=90°+n·180°,n∈Z}
能写出终边在x轴的非负半轴、非正半轴上的角的集合吗?
终边在x轴非负半轴上的角的集合为{x|x=k·360°,k∈Z},终边在x轴非正半轴上的角的集合为{x|x=k·360°+180°,k∈Z}.
以上两个集合的并集代表什么特殊位置上的角的集合呢?
[例2]写出与下列各角终边相同的角的集合S,并把S中适合不等式-360°≤β≤
720°的元素β写出来:
(1)60° (2)-21° (3)363°14′
第一步:利用终边相同的角的集合公式写出:
(1)S={β|β=60°+k·360°,k∈Z}
(2)S={β|β=-21°+k·360°,k∈Z}
(3)S={β|β=363°14′+k·360°,k∈Z}
第二步:在第一步的基础上,利用满足约束条件的不等式,对其中的k值,分别采用赋值法求解出元素β:
(1)-300°,60°,420°
(2)-21°,339°,699°
(3)-356°46′,3°14′,363°14′
题目中的k值是靠观测、试探确定的,即赋给k一个任意值m试一试,看是否满足条件,再将m增1或减1再试,直至找到合适的k的最小值(或最大值).
[例3]若α是第三象限角,试求、的范围.
分析:依据象限角的表示法将α表示出来后,再确定、的范围,再进一步判断、所在的象限.
解:∵α是第三象限角
∴k·360°+180°<α<k·360°+270°(k∈Z)
(1)k·180°+90°<<k·180°+135°(k∈Z)
当k=2n(n∈Z)时,n·360°+90°<<n·360°+135°
当k=2n+1(n∈Z)时,n·360°+270°<<n·360°+315°
∴为第二或第四象限角.
(2)k·120°+60°<<k·120°+90°(k∈Z)
当k=3n(n∈Z)时,n·360°+60°<<n·360°+90°(n∈Z)
当k=3n+1(n∈Z)时,n·360°+180°<<n·360°+210°(n∈Z)
当k=3n+2(n∈Z)时,n·360°+300°<<n·360°+330°(n∈Z)
∴为第一或第三或第四象限角.
Ⅲ.课堂练习
P7练习5
Ⅳ.课时小结
本节课的重点内容仍然是终边相同的角的集合表示,这是学习后续知识的基础,要予以足够的重视,若还有不明白的地方,请同学们再做进一步的讨论,或者提出来,老师再与你一块研究.
Ⅴ.课后作业
(一)P10习题 4、11、12.
(二)1.预习内容
课本P7~P8弧度制
2.预习提纲
弄清楚下列问题:
(1)弧度的单位符号
(2)1弧度的角的定义
(3)弧度制的定义
(4)角度与弧度的换算公式
角的概念的推广(二)
1.若α是第四象限角,则180°-α是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.设k∈Z,下列终边相同的角是 ( )
A.(2k+1)·180°与(4k±1)·180° B.k·90°与k·180°+90°
C.k·180°+30°与k·360°±30° D.k·180°+60°与k·60°
3.若90°<-α<180°,则180°-α与α的终边 ( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.以上都不对
4.终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( )
A.{α|α=k·360°,k∈Z} B.{α|α=k·180°+90°,k∈Z}
C.{α|α=k·180°,k∈Z} D.{α|α=k·90°,k∈Z}
5.若角α与β终边重合,则有 ( )
A.α-β=180° B.α+β=0
C.α-β=k·360°(k∈Z) D.α+β=k·360°(k∈Z)
6.若将时钟拨慢5分钟,则时针转了 度,分针转了 度.
7.若角α是第三象限角,则角的终边在 ,2α角的终边在 .
8.如果6α与30°角的终边相同,求适应不等式-180°<α<180°的角α的集合.
9.如果角α的终边经过点M(1,),试写出角α的集合A,并求集合A中最大的负角和绝对值最小的角.
10.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.
角的概念的推广(二)答案
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.2.5 30
7.第二或第四象限 第一或第二象限或终边在y轴的正半轴上
8.如果6α与30°角的终边相同,求适应不等式-180°<α<180°的角α的集合.
分析:由6α与30°角的终边相同,得出α的表达式是解题的关键.
解:由题意得
6α=30°+k·360°(k∈Z)
∴α=5°+k·60°
∵-180°<α<180°
∴-180°<5°+k·60°<180°,-185°<k·60°<175°
∴-<k<
∵k是整数, ∴k=-3,-2,-1,0,1,2.
分别代入α=5°+k·60°,得满足条件的α的集合为:
{-175°,-115°,-55°,5°,65°,125°}
9.如果角α的终边经过点M(1,),试写出角α的集合A,并求集合A中最大的负角和绝对值最小的角.
分析:关键是求出0°到360°范围内的角α.
解:在0°到360°范围内,由几何方法可求得α=60°.
∴A={α|α=60°+k·360°,k∈Z}
其中最大的负角为-300°(当k=-1时)
绝对值最小的角为60°(当k=0时)
10.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.
由7θ=θ+k·360°,得θ=k·60°(k∈Z)
∴θ=60°,120°,180°,240°,300°
- 4 -1.1.2 弧度制(1)
一、课题:弧度制(1)
二、教学目标:1.理解弧度制的意义;
2.能正确的应用弧度与角度之间的换算;
3.记住公式(为以角作为圆心角时所对圆弧的长,为圆半径)。
三、教学重、难点:弧度与角度之间的换算。
四、教学过程:
(一)复习:
初中时所学的角度制,是怎么规定角的?
(初中时把一个周角的记为)
(二)新课讲解:
1.弧度角的定义:
规定:我们把长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记此角为.
练习:圆的半径为,圆弧长为、、的弧所对的圆心角分别为多少?
说明:一个角的弧度由该角的大小来确定,与求比值时所取的圆的半径大小无关。
思考:什么弧度角?一个周角的弧度是多少?一个平角、直角的弧度分别又是多少?
2.弧度的推广及角的弧度数的计算:
规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零;角的弧度数的绝对值是,(其中是以角作为圆心角时所对弧的长,是圆的半径)。
说明:我们用弧度制表示角的时候,“弧度”或经常省略,即只写一实数表示角的度量。
例如:当弧长且所对的圆心角表示负角时,这个圆心角的弧度数是
.
3.角度与弧度的换算
rad 1=
4.例题分析:
例1 把化成弧度.
解:因为,所以 .
例2 把化成度。
解: .
例3 用弧度制分别表示轴线角、象限角的集合。
(1)终边落在轴的非正、非负半轴,轴的非正、非负半轴的角的集合。
(2)第一、二、三、四象限角的弧度表示。
解:(1)终边落在轴的非正半轴的角的集合为;
非负半轴的角的集合为;
终边落在轴的非正半轴的角的集合为;
非负半轴的角的集合为;
所以,终边落在轴上的角的集合为;落在轴上的为
.
(2)第一象限角为;第二象限角为;
第三象限角为;第四象限角为.
例4 将下列各角化为的形式,并判断其所在象限。
(1); (2); (3).
解:(1),所以,此角为第一象限角;
(2),所以此角为第一象限角;
(3),所以此角为第四象限角.
5.一些特殊角的度数与弧度数的对应表:
0° 30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270° 360°
0
五、课堂练习:
六、小结:1.弧度制的定义;
2.弧度制与角度制的转换与区别。3.。
七、作业:
补充:1.在中,若,求A,B,C弧度数。
2.直径为20cm的滑轮,每秒钟旋转,则滑轮上一点经过5秒钟转过的弧长是多少?
PAGE
- 2 -3.1.4 两角和的正弦、余弦、正切
一、课题:两角和的正弦、余弦、正切
二、教学目标:1.了解两角和与差的正弦、余弦、正切公式之间的内在联系,选用恰当的公式解决问题;
2.正确运用两角和与差的三角函数公式,进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
三、教学重、难点:根据具体问题选择恰当的三角公式并进行有益的变形。
四、教学过程:
(一)复习:公式.
(二)新课讲解:
例1:已知,求的值。
方法:切化弦。
解:
.
【变题一】证明:;
【变题二】求的值。
例2:求证:.
证明:左边
右边.
例3:已知:,求证:.
证明:因为
即
∴ ,
即:.
例4:已知是偶函数,求的值.
解:∵是偶函数, ∴,
即,
由两角和与差公式展开并化简,得,
上式对恒成立的充要条件是
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.求三角函数值时,要观察题中给出条件及所求结论的特征,特别是角的特征,寻找恰当的方法(切、割化弦;将式子化为一个角的一个三角函数式等),解决问题;
2.证明三角恒等式时,首先观察等式两边的角之间的关系,再选用恰当的公式加以证明。
七、作业:
补充:
1.求值:(1)的值;
(2).
2.已知,,求∶;
3.在中,.
PAGE
- 1 -三角函数的图象和性质单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.函数y=tanx是
A.周期为π的偶函数 B.周期为π的奇函数
C.周期为π的偶函数 D.周期为π的奇函数
2.已知f(x)=sin(x+),g(x)=cos(x-),则f(x)的图象
A.与g(x)的图象相同 B.与g(x)的图象关于y轴对称
C.向左平移个单位,得到g(x)的图象
D.向右平移个单位,得到g(x)的图象
3.若x∈(0,2π),函数y=+的定义域是
A.( ,π] B.( ,π) C.(0,π) D.( ,2π)
4.函数y=sin(2x+)的图象的一条对称轴方程为
A.x= B.x=- C.x= D.x=
5.函数y=logcos1cosx的值域是
A.[-1,1] B.(-∞,+∞) C. D.[0,+∞)
6.如果|x|≤,那么函数f(x)=cos2x+sinx的最小值是
A. B. C.- D.-1
7.函数f(x)=sin,g(x)=cos,则
A.f(x)与g(x)皆为奇函数 B.f(x)与g(x)皆为偶函数
C.f(x)是奇函数,g(x)是偶函数 D.f(x)是偶函数,g(x)是奇函数
8.下列函数中,图象关于原点对称的是
A.y=-|sinx| B.y=-x·sin|x|
C.y=sin(-|x|) D.y=sin|x|
9.要得到函数y=sin(2x-)的图象,只要将y=sin2x的图象
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
10.下图是函数y=2sin(ωx+)(||<)的图象,那么
A.ω=,= B.ω=,=-
C.ω=2,= D.ω=2,=-
11.在[0,2π]上满足sinx≥的x的取值范围是
A.[0,] B.[,] C.[,] D.[,π]
12.函数y=5+sin22x的最小正周期为
A.2π B.π C. D.
二、填空题(4×6=24分)
13.若函数y=Acos(ωx-3)的周期为2,则ω= ;若最大值是5,则A= .
14.由y=sinωx变为y=Asin(ωx+),若“先平移,后伸缩”,则应平移 个单位;若“先伸缩,后平移”,则应平移 个单位即得y=sin(ωx+);再把纵坐标扩大到原来的A倍,就是y=Asin(ωx+)(其中A>0).
15.不等式sinx>cosx的解集为 .
16.函数y=sin(-2x+)的递增区间是 .
17.已知f(x)=ax+bsin3x+1(a,b为常数),且f (5)=7,则f (-5)= .
18.使函数y=2tanx与y=cosx同时为单调递增的区间是 .
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题
19.求y=的定义域.
20.已知:=3,
求: eq \f(2cos2(+α)+3sin(π+α)cos(π+α),cos(2π+α)+sin(-α)cos(――α)) 的值.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
22.若,试求y=f(x)的解析式.
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
三角函数的图象和性质单元复习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B D A B D B D B D C B C
二、填空题
13 π 5 14 || || 15 x∈(2kπ+,2kπ+)(k∈Z)
16 kπ+≤x≤kπ+(k∈Z) 17 -5 18 (kπ-,kπ)k∈Z
三、解答题
19.求y=的定义域.
解:由题意得(kZ)
2kπ-<x<2kπ或2k20.
21.若f(x)=Asin(x-)+B,且f()+f()=7,f(π)-f(0)=2,求f(x).
解:由已知得:
f(x)=2sin(x-)+3
22.若,试求y=f(x)的解析式.
解:由x=sinθ+cosθx2=1+2sinθcosθsinθcosθ=
∴y=f(x)=sinθcosθ=
23.设A、B、C是三角形的三内角,且lgsinA=0,又sinB、sinC是关于x的方程
4x2-2(+1)x+k=0的两个根,求实数k的值.
解:已知得sinA=1,又0<A<π
∴A=,∴B+C=
则sinB=sin(-C)=cosC
∴
∴1+2sinC·cosC=
∴2sinCcosC= ∴k=4sinCcosC=
PAGE第十二课时 正弦函数、余弦函数的图象
教学目标:
会用单位圆中的线段画出正弦函数的图象,用诱导公式画出余弦函数的图象,会用“五点法”画正、余弦函数的图象;培养学生的数形结合思想,渗透由抽象到具体思想,使学生理解动与静的辩证关系.
教学重点:
用“五点法”画正弦曲线、余弦曲线.
教学难点:
利用单位圆画正弦曲线.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
以前,我们已经学过一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等等,对于各种函数我们都讨论过它的图象及性质.那么,现在我们正在学习的三角函数的图象是什么样子呢 今天,我们就来探讨一下.
Ⅱ.讲授新课
三角函数线是三角函数的一种几何表示法,确切地说,就是用有向线段的长度来表示三角函数值的大小,方向表示三角函数的符号的一种方法.
作函数的图象,最基本的方法是列表描点法.作三角函数的图象,为了精确,我们借助单位圆中的三角函数线来作.
下面,我们利用单位圆中的正弦线来画一下正弦函数的图象.
首先,在平面内建立一平面直角坐标系,然后在直角坐标系的x轴上任意取一点O1,以O1为圆心作单位圆,从⊙O1与x轴的交点A起把⊙O1分成12等份(份数宜取6的倍数,份数越多,画出的图象越精确).过⊙O1上的各分点作x轴的垂线,可以得到对应于0、、、、…2π等角的正弦线(例如有向线段O1B对应于 角的正弦线),相应地,再把x轴上从0到2π这一段(2π≈6.28)分成12等份(例如,从原点起向右的第四个点,就是对应于 角的点),把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上的点x重合(例如,把正弦线O1B向右平移,使点O1与x轴上的点 重合).再把这些正弦线的终点用平滑曲线连结起来.
这时,我们看到的这段光滑曲线就是函数y=sinx在x∈[0,2π]上的函数.
因为终边相同的角有相同的三角函数值,所以函数y=sinx在x∈[2kπ,2(k+1)π], k∈Z且k≠0上的图象与函数y=sinx在x∈[0,2π)上的图象的形状完全一样,只是位置不同,于是我们只要将函数y=sinx,x∈[0,2π)的图象向左、右平行移动(每次2个单位长度),就可以得到正弦函数y=sinx在x∈R上的图象.
这时,我们看到的这支曲线就是正弦函数y=sinx在整个定义域上的图象,我们也可把它称为正弦曲线.
用这种方法来作图象,虽然比较精确,但不太实用,我们该如何快捷地画出正弦函数的图象呢
在函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点只有以下五个:
(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0)
事实上,描出这五个点后,函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的形状就基本上确定了.因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们连结起来,就可得到函数的简图.今后,我们将经常使用这种近似的“五点(画图)法”.
下面我们看余弦函数图象的一种画法.
由诱导公式可知:y=cosx=sin(+x)=sin(x+)
看来,余弦函数y=cosx,x∈R与函数y=sin(x+),x∈R是同一个函数.
而y=sin(x+),x∈R的图象可通过将正弦曲线向左平行移动个单位长度而得到.
现在看到的曲线也就是余弦函数y=cosx在x∈R上的图象,即余弦曲线.
同样,可发现在函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象上,起着关键作用的点是以下五个:
(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1)与画函数y=sinx,x∈[0,2π]的简图类似,通过这五个点,可以画出函数y=cosx,x∈[0,2π]的简图.
下面,请同学们练习一下“五点(作图)法”
Ⅲ.课堂练习
用“五点法”分别作出y=sinx与y=cosx在x∈[0,2π]上的简图,并体会它们之间的关系.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要了解如何利用正弦曲线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象,并会用“五点法”画正弦、余弦函数的简图,会用这一方法画出与正弦、余弦函数有关的某些简单函数在长度为一个周期的闭区间上的简图.
Ⅴ.课后作业
预习:正弦函数、余弦函数分别具有哪些性质
- 1 -2.2.3 向量的数乘(1)
一、课题:向量的数乘(1)
二、教学目标:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
三、教学重、难点:1.实数与向量的积的定义及其运算律,向量共线的充要条件;
2.向量共线的充要条件及其应用。
四、教学过程:
(一)复习:
已知非零向量,求作和.
如图:,.
(二)新课讲解:
1.实数与向量的积的定义:
一般地,实数与向量的积是一个向量,记作,它的长度与方向规定如下:
(1);
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反;
当 时,.
2.实数与向量的积的运算律:
(1)(结合律);
(2)(第一分配律);
(3)(第二分配律).
例1 计算:(1); (2); (3).
解:(1)原式=; (2)原式=; (3)原式=.
3.向量共线的充要条件:
定理:(向量共线的充要条件)向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数,使得.
例2 如图,已知,.试判断与是否共线.
解:∵
∴与共线.
例3 判断下列各题中的向量是否共线:
(1),;
(2),,且,共线.
解:(1)当时,则,显然与共线.
当时, ,∴与共线.
(3)当,中至少有一个为零向量时,显然与共线.
当,均不为零向量时,设
∴,
若时,,,显然与共线.
若时,,
∴与共线.
例4 设是两个不共线的向量,已知,,,
若,,三点共线,求的值。
解:
∵,,三点共线,∴与共线,即存在实数,使得,
即是.
由向量相等的条件,得 ,∴.
五、课堂练习:
六、小结:1.掌握实数与向量的积的定义;
2.掌握实数与向量的积的运算律,并进行有关的计算;
3.理解两向量共线(平行)的充要条件,并会判断两个向量是否共线。
七、作业:
补充:1.设是两个不共线的向量,而和共线,求实数的值;
2.设二个非零向量不共线,如果,,
,求证,,三点共线。
PAGE
- 2 -第八课时 二倍角的正弦、余弦、正切(二)
教学目标:
掌握和角、差角、倍角公式的一些应用,解决一些实际问题;培养学生理论联系实际的观点和对数学的应用意识.
教学重点:
和角、差角、倍角公式的灵活应用.
教学难点:
如何灵活应用和、差、倍角公式进行三角式化简、求值、证明恒等式.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
回顾上节课所推导的二倍角的正弦、余弦、正切公式.
Ⅱ.讲授新课
现在我们继续探讨和角、差角、倍角公式的一些应用.
[例1]求证=.
分析:运用比例的基本性质,可以发现原式等价于=,此式右边就是tan2θ.
证明:原式等价于=tan2θ
而上式左边==
==tan2θ=右边
∴上式成立. 即原式得证.
[例2]利用三角公式化简sin50°(1+tan10°)
解:原式=sin50°(1+ eq \f(sin100,cos100) )
=sin50°· eq \f(2(cos100+sin100),cos100)
=2sin50°·
=2cos40°· ===1
或:原式=sin50°(1+tan60°tan10°)
=sin50°(1+)
=sin50°·
=sin50°· eq \f(cos(600-100),cos100) = eq \f(sin500cos500,cos100)
= eq \f(sin1000,cos100) ==1
评述:在三角函数式的求值、化简与恒等变形中,有两种典型形式应特别注意,它们在解决上述几类问题中,起着重要作用,这两种典型形式是:
sinx+cosx=sin(x+);sinx+cosx=2sin(x+);
cosx+sinx=2sin(x+)
Ⅲ.课堂练习
课本P110 1、2、3.
练习题:
1.若-2π<α<-,则 eq \r() 的值是 ( )
A.sin B.cos C.-sin D.-cos
解: eq \r() = eq \r() = eq \r( eq \f(1+2cos2-1,2) ) = eq \r(cos2)
∵-2π<α<-,∴-π<<-,∴cos<0
∴原式=-cos
2.已知tan=,求的值.
解:=
= eq \f(2sincos+2sin2,2sincos+2cos2) =tan=
∴的值为.
3.证明-sin2θ=4cos2θ
证法一:左边=-2sinθcosθ
=-2sinθcosθ
=
=
==4cos2θ=右边
证法二:∵(4cos2θ+sin2θ)(2tanθ-1)
=8sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ-2sinθcosθ
=6sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ
又∵3sin2θ-4cos2θ=6sinθcosθ-4cos2θ+4sin2θ
∴(4cos2θ+sin2θ)(2tanθ-1)=3sin2θ-4cos2θ
∴=4cos2θ+sin2θ
即:-sin2θ=4cos2θ
Ⅳ.课时小结
进一步熟练掌握和角、差角、倍角公式的灵活应用,注意要正确使用公式进行三角式的化简、求值、证明.
Ⅴ.课后作业
课本P110习题 5、6
- 3 -1.3.3 函数的图象(2)
一、课题:函数的图象(2)
二、教学目标:1.明确函数中的物理意义及它们对函数的图象各有什么影响;
2.逐步掌握由,的图象,通过图象的伸缩平移变换得到函数,的图象的方法。
三、教学重、难点:函数图象的伸缩、平移变换。
四、教学过程:
(一)复习:
1.型函数的图象;
2.型函数的图象;
3.型函数的图象。
(二)新课讲解:
1.的物理意义
当,(其中,)表示一个振动量时,表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅,往复振动一次需要的时间称为这个振动的周期,单位时间内往复振动的次数,称为振动的频率。称为相位,时的相位称为初相。
2.图象的变换
例 画出函数的简图。
解:函数的周期为,先画出它在长度为一个周期内的闭区间上的简图,再左右拓展即可,先用五点法画图:
函数的图象可看作由下面的方法得到的:
①图象上所有点向左平移个单位,得到的图象上;②再把图象上所点的横坐标缩短到原来的,得到的图象;③再把图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍,得到的图象。
一般地,函数,的图象(其中,)的图象,可看作由下面的方法得到:
①把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度;
②再把所得各点横坐标缩短(当时)或伸长(当时)到原来的倍(纵坐标不变);
③再把所得各点的纵坐标伸长(当时)或缩短(当时)到原来的倍(横坐标不变)。
即先作相位变换,再作周期变换,再作振幅变换。
问题:以上步骤能否变换次序?
∵,所以,函数的图象还可看作由下面的方法得到的:
①图象上所点的横坐标缩短到原来的,得到函数的图象;
②再把函数图象上所有点向左平移个单位,得到函数的图象;
③再把函数的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍,得到的图象。
五、课堂练习:
(1)函数的图象可由函数的图象经过怎样的变换得到?
(2)函数的图象可由函数的图象经过怎样的变换得到?
(3)将函数的图象上所有的点 得到的图象,再将
的图象上的所有点 可得到函数的图象。
(4)由函数的图象怎样得到的图象?
六、小结:1.函数与的图象间的关系。
七、作业:
PAGE
- 2 -第九课时 诱导公式(一)
教学目标:
理解诱导公式的推导方法,掌握诱导公式并运用之进行三角函数式的求值、化简以及简单三角恒等式的证明,培养学生化归、转化的能力;通过诱导公式的应用,使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的一条行之有效的途径.
教学重点:
理解并掌握诱导公式.
教学难点:
诱导公式的应用——求三角函数值,化简三角函数式,证明简单的三角恒等式.
教学过程:
学习三角函数定义时,我们强调P是任意角α终边上非顶点的任意一点,至于α是多大的角,多小的角并不知道,那么由三角函数的定义可知:终边相同的角的同一三角函数值相等,由此得到公式一:
sin(k·360°+α)=sinα
cos(k·360°+α)=cosα
tan(k·360°+α)=tanα,(k∈Z)
公式的作用:把求任意角的三角函数值转化为求0°到360°角的三角函数值.下面我们来看几个例子.
[例1]求下列三角函数的值.
(1)sin1480°10′ (2)cos (3)tan(-)
解:(1)sin1480°10′=sin(40°10′+4×360°)=sin40°10′=0.6451
(2)cos=cos(+2π)=cos=
(3)tan(-)=tan(-2π)=tan=.
[例2]化简
利用同角三角函数关系公式脱掉根号是解决此题的关键,即
原式=
===cos80°
利用这组公式可以将求任意角的三角函数值转化为求0°到360°角的三角函数值.
初中我们学习了锐角三角函数,任意一个锐角的三角函数值我们都能求得,但90°到3600角的三角函数值,我们还是不会求,要想求出其值,我们还得继续去寻求办法:看能不能把它转化成锐角三角函数,我们来研究这个问题.
下面我们再来研究任意角α与-α的三角函数之间的关系,任意角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),角-α的终边与单位圆相交于点P′,因为这两个角的终边关于x轴对称,所以点P′的坐标是(x,-y),由正弦函数、余弦函数的定义可得.
sinα=y cosα=x
sin(-α)=-y cos(-α)=x
所以sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosα
则tan(-α)==-tanα
于是得到一组公式(公式二):
sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosα tan(-α)=-tanα
下面由学生推导公式三:
sin(180°-α)=sinα
cos(180°-α)=-cosα
tan(180°-α)=-tanα
已知任意角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),由于角180°+α的终边就是角α的反向延长线,所以角180°+α的终边与单位圆的交点P′与点P关于原点O对称,由此可知,点P′的坐标是(-x,-y),由正弦函数、余弦函数的定义可得:
sinα=y,cosα=x,sin(180°+α)=-y,cos(180°+α)=-x
∴sin(180°+α)=-sinα
cos(180°+α)=-cosα tan(180°+α)=tanα
于是我们得到一组公式(公式四):
sin(180°+α)=-sinα
cos(180°+α)=-cosα
tan(180°+α)=tanα
分析这几组公式,它有如下的特点:
1.-α、180°-α、180°+α的三角函数都化成了α的同名三角函数.
2.前面的“+”“-”号是把看作锐角时原函数的符号.即把α看作锐角时,180°+α是第三象限角,第三象限角的正弦是负值,等号右边放“-”号,第三象限角的余弦是负值,等号右边放“-”号;把α看作锐角时,-α是第四象限角,第四象限角的正弦是负值,等号右边放“-”号,第四象限角的余弦是正值,等号右边放“+”号.
这也就是说,-α、180°-α、180°+α的三角函数都等于α的同名三角函数且前面放上把α看作锐角时原函数的符号,可以简记为:
函数名不变,正负看象限
下面我们来看几个例子.
[例3]求下列三角函数值
(1)cos225° (2)sinπ
解:(1)cos225°=cos(180°+45°)=-cos45°=-;
(2)sinπ=sin(π+)=-sin=-sin18°=-0.3090.(sin18°的值系查表所得)
[例4]求下列三角函数值
(1)sin(-) (2)cos(-240°12′)
解:(1)sin(-)=-sin=-;
(2)cos(-240°12′)=cos240°12′=cos(180°+60°12′)
=-cos60°12′=-0.4970
[例5]化简
解:原式===1
课堂练习:
课本P21练习1、2、3.
课时小结:
本节课我们学习了公式一~四,这几组公式在求三角函数值、化简三角函数式及证明三角恒等式时是经常用到的,为了记牢公式,我们总结出了“函数名不变,正负看象限”的简便记法,同学们要正确理解这句话的含义,不过更重要的还是应用,我们要多练习,以便掌握得更好,运用得更自如.
课后作业:
课本P24练习13、16、17.
诱导公式(一)
1.sin(-π)的值等于 ( )
A. B.- C. D.-
2.若cos165°=a,则tan195°等于 ( )
A. - B. - eq \f(,a) C. eq \f(,a) D. eq \f(-,a)
3.已知cos(π+θ)=-,则tan(θ-9π)的值 ( )
A.± B. C.± D.-
4.已知sin(π-α)=log8,且α∈(-,0),则tanα的值是 ( )
A. B.- C.± D. -
5.下列不等式中,不成立的是 ( )
A.sin130°>sin140° B.cos130°>cos140°
C.tan130°>tan140° D.cot130°>cot140°
6.求:的值.
7.求下列各三角函数值.
(1)sin(-π) (2)sin(-1200°)
(3)tan(-π) (4)tan(-855°)
(5)cosπ (6)cos(-945°)
8.已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-,求tan(10π-θ)的值.
诱导公式(一)答案
1.C 2.D 3.C 4.B 5.C 6.-
7.求下列各三角函数值.
(1)sin(-π) (2)sin(-1200°)
(3)tan(-π) (4)tan(-855°)
(5)cosπ (6)cos(-945°)
分析:求三角函数值的步骤为:①利用诱导公式三将负角的三角函数变为正角的三角函数.②利用诱导公式一化为0°到360°间的角的三角函数. ③进一步转化成锐角三角函数.
解:(1)sin(-π)=-sinπ
=-sin(4π+π)=-sinπ=-sin(π+)=sin=
(2)sin(-1200°)=-sin1200°
=-sin(3·360°+120°)=-sin120°=-sin(180°-60°)=-sin60°=-
(3)tan(-π)=-tanπ
=-tan(22π+π-)=-tan(π-)=tan=
(4)tan(-855°)=-tan855°
=-tan(2·360°+135°)=-tan135°=-tan(180°-45°)=tan45°=1
(5)cosπ=cos(4π+)
=cos=cos(π-)=-.
(6)cos(-945°)=cos945°=cos(2·360°+225°)
=cos225°=cos(180°+45°)=-cos45°=-.
8.已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-,求tan(10π-θ)的值.
分析:依据已知条件求出cosθ,进而求得tan(10π-θ)的值.
解:由已知条件得
cos(θ-π)=-,cos(π-θ)=-,
∴cosθ= ∵π<θ<2π,
∴<θ<2π ∴ tanθ=-
∴tan(10π-θ)=tan(-θ)=-tanθ=
- 4 -邳州市第一中学周六数学试卷(12月12日用)
1、 选择题。
1、设集合集合,则集合
2、设集合若则的范围是
3、已知函数,则的值为
4、定义在上的偶函数在区间上是 函数。(填单调性)
5、设,则—1____A,—7_____A;
6、已知,则集合A的个数是______;
7、设集合,集合,若,则非零实数
m的取值集合为 ;
8、函数的定义域为__________;
9、函数的值域 ;
10、已知,则=________;
11、若一个函数的解析式为,它的值域是,它的定义域中共有个数,则
这样的函数共有___个;
12、已知,若,则____;
13、一个等腰三角形周长为20,底边长y关于腰长x的函数解析式为 ;
14、下列几个命题:
①函数是偶函数,但不是奇函数。
②函数的定义域为,则函数的定义域是。
③函数的值域是,则函数的值域为。
④ 设函数定义域为R且满足则它的图象关于轴对称。
⑤一条曲线和直线的公共点个数是,则的值不可能是1。
其中正确的有___________________。⑤
2、 解答题
17、(本题满分12分)
已知,求的值。
18、(本题满分12分;第1小题6分,第2小题6分,)设集合P={x| x2-x-6<0},
集合Q={x| x-a≥0}。(1)设PQ,求实数a的取值范围。(2)若P∩Q={x| 0≤x<3},
求实数a的值。
19. (本题满分12分, 第1小题6分,第2小题6分)
已知f(x)是一个定义在R上的函数,求证:
(1)g(x)= f(x)+ f(-x)是偶函数;(2)h(x)= f(x)-f(-x)是奇函数.
20、(本题满分14分,第1小题6分,第2小题4分,第3小题4分)
已知偶函数y=f(x)定义域是[-3,3],当x≤0时,f(x)=-x2-2x.
(1)写出函数y=f(x)的解析式; (2)求函数y=f(x)的值域;
(3)写出函数y=f(x)的单调递增区间。
21、(本题满分14分,第1小题8分,第2小题6分)某车站有快慢两种车,始发站距终点站为,慢车到终点需,快车比慢车晚发车且行驶以后到达终点站,设慢车行驶时间为,快、慢车行驶的路程分别为
(1)分别写出的函数关系式并写出定义域;在同一坐标系中作出的图象。
(2)两车中途何时相遇,此时距离始发站多远?
22、(本题满分16分,第1小题2分,第2小题2分,第3小题6分,第3小题6分)
探究函数,x∈(0,+∞)的最小值,并确定相应的x的值,列表如下:
x … 0.5 1 1.5 1.7 1.9 2 2.1 2.2 2.3 3 4 5 7 …
y … 8.5 5 4.17 4.05 4.005 4 4.005 4.102 4.24 4.3 5 5.8 7.57 …
请观察表中y值随x值变化的特点,完成下列问题:
(1)若函数,(x>0)在区间(0,2)上递减,则在 上递增;
(2)当x= 时,,(x>0)的最小值为 ;
(3)试用定义证明,(x>0)在区间(0,2)上递减;
(4)函数,(x<0)有最值吗?是最大值还是最小值?此时x为何值?
密 封 线 内 不 要 答 题
班级:高一__________班 学号:_______________ 姓名:_____________________
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- 1 -1.2.3 三角函数的诱导公式(2)
一、课题:三角函数的诱导公式(2)
二、教学目标:1.引导学生利用公式一、二、三推导公式四、五;
2.在理解、记忆五组诱导公式的基础上,正确运用公式求任意角的三角函数值及对三角函数式的化简、证明;
3.加深理解化归思想。
三、教学重、难点:五组诱导公式的记忆、理解、运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.复习诱导公式一、二、三;
2.对“函数名不变,符号看象限”的理解。
(二)新课讲解:
1.公式推导:
我们继续推导公式:即的同名三角函数的关系。
(1)请学生自行仿上节课的推导方法得出它们的关系。
(2)启发学生讨论:能否根据诱导公式一、二、三推导出它们的关系。
[推导过程];
;
;
.
[结论]诱导公式四:;
.
诱导公式五:;
.
说明:①公式二中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限;
④可以导出正切:;.
2.五组诱导公式:
五组公式可概括如下:的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号。
说明:(1)要化的角的形式为(为常整数);
(2)记忆方法:“函数名不变,符号看象限”;
(3)利用五组诱导公式就可以将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数。
其化简方向仍为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”。
3.例题分析:
例1 求下列三角函数值:(1);(2).
解:(1);
(2).
例2 化简:
(1);
(2).
解:(1)原式.
(2)原式
.
五、课堂练习:
六、小结:1.五组诱导公式的形式及记忆口诀“函数名不变,符号看象限”;
2.求任意角的三角函数值的一般步骤;
3.熟练运用公式化简、求值。
七、作业:
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- 2 -第十五课时 正切函数的图象和性质
教学目标:
会用单位圆中的正切线画出正切函数的图象,理解正切函数的性质,掌握性质的简单应用,会解决一些实际问题;用数形结合的思想理解和处理有关问题,发现数学规律,提高数学素质,培养实践第一观点.
教学重点:
正切函数的图象和性质
教学难点:
正切函数的性质的简单应用
教学过程:
Ⅰ.课题导入
常见的三角函数还有正切函数,前面我们研究了正、余弦函数的图象和性质,今天我们来探讨一下正切函数的图象,以及它具有哪些性质
Ⅱ.讲授新课
为了精确,我们还是利用单位圆中的正切线来画一下正切曲线.
∵tan(π+x)===tanx(其中x∈R,且x≠+kπ,k∈Z)
根据周期函数定义,可知正切函数也是周期函数,且π是它的周期.
现在利用正切线画出函数
y=tanx,x∈(-,)的图象
引导学生完成.
引导学生观察得出正切曲线的特征:
正切曲线是被相互平行的直线x=+kπ(k∈Z)所隔开的无穷多支曲线组成的.
现在我们根据正切曲线来看一下正切函数有哪些主要性质.
(1)定义域:{x|x≠+kπ,k∈Z}
(2)值域:R
(3)周期性:正切函数是周期函数,且周期T=π
(4)奇偶性:∵tan(-x)=-tanx
∴正切函数是奇函数
∴正切曲线关于原点O对称
(5)单调性:正切函数在开区间(-+kπ,+kπ),k∈Z内都是增函数.
注意:①正切函数在整个定义域上不具有单调性,因为它的定义域不连续,所以不能说它在整个定义域内是增函数.②正切函数在每个单调区间内都是增函数
下面,来看性质的简单应用.
[例1]求函数y=tan2x的定义域.
解:由2x≠kπ+,(k∈Z) 得x≠+,(k∈Z)
∴y=tan2x的定义域为:{x|x∈R且x≠+,k∈Z}
[例2]观察正切曲线写出满足下列条件的x的值的范围:tanx>0
解:画出y=tanx在(-,)上的图象,不难看出在此区间上满足tanx>0的x的范围为:0<x<
结合周期性,可知在x∈R,且x≠kπ+上满足的x的取值范围为(kπ,kπ+)(k∈Z)
[例3]不通过求值,比较tan135°与tan138°的大小.
解:∵90°<135°<138°<270°
又∵y=tanx在x∈(90°,270°)上是增函数,
∴tan135°<tan138°
[例4]求函数y=tan(x+)的定义域,并讨论它的单调性.
解:由x+≠kπ+,(k∈Z)
得x≠kπ+,(k∈Z)
∴y=tan(x+)的定义域为{x|x∈R且x≠kπ+,k∈Z}
又由y=tanx在每个区间(kπ-,kπ+)k∈Z上是增函数可知:
当kπ-<x+<kπ+
即kπ-<x<kπ+ (k∈Z)时,y=tan(x+)是增函数
∴y=tan(x+)在每个区间(kπ-,kπ+)(k∈Z)上是增函数.
[例5]函数y=tan2x是否具有周期性,若具有,则最小正周期是什么
解:由y=tanx是周期函数,且周期为π可知:只有必须当x至少增加到x+π时,函数值才重复出现.
也就是说只有2x至少增加到2x+π时,即x至少增加到x+时,函数值才重复出现.
∴y=tan2x具有周期性,且最小正周期为 .
由正、余弦函数最小正周期T=得正切函数的最小正周期T=
例如y=5tan,x≠(2k+1)π,(k∈Z)的周期T= eq \f(2π, ) =4π.
y=tan3x,x≠+ (k∈Z)的周期T=.
Ⅲ.课堂练习
课本P35 1~4
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要掌握正切函数的图象,理解它具有的主要性质,并会应用它解决一些较简单问题.
Ⅴ.课后作业
课本P46习题 5
- 2 -3.2.4 二倍角的正弦、余弦、正切(4)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(4)
二、教学目标:1.继续研究二倍角公式的应用;
2.利用三角函数的性质建立目标函数解题。
三、教学重、难点:综合运用二倍角公式。
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角公式
2.降幂公式:
.
(二)新课讲解:
例1:已知,,且,为锐角,试求的值。
解:∵, ∴ ①
又∵, ∴ ②
①②,得:,
又∵, ∴,,
∴, 从而.
例2:已知,,成等差数列,,,成等比数列,求的值。
解:由已知条件得:
,,
∴,
,
,
解得:.
∵,
所以,.
例3:求证:.
证明:左边
右边.
所以,原式成立。
例4:已知:,与是方程的
两个根,求的值。
解:∵方程的两个根为
.
∴,且由得:, .
所以,.
五、小结:倍角公式在求值,证明题中的应用。
六、作业:
补充:1.设,求;
2.已知:,求的值;
3.求;
4.求值;
5.求证:.
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- 1 -3.2.4 二倍角的正弦、余弦、正切(4)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(4)
二、教学目标:1.继续研究二倍角公式的应用;
2.利用三角函数的性质建立目标函数解题。
三、教学重、难点:综合运用二倍角公式。
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角公式
2.降幂公式:
.
(二)新课讲解:
例1:已知,,且,为锐角,试求的值。
解:∵, ∴ ①
又∵, ∴ ②
①②,得:,
又∵, ∴,,
∴, 从而.
例2:已知,,成等差数列,,,成等比数列,求的值。
解:由已知条件得:
,,
∴,
,
,
解得:.
∵,
所以,.
例3:求证:.
证明:左边
右边.
所以,原式成立。
例4:已知:,与是方程的
两个根,求的值。
解:∵方程的两个根为
.
∴,且由得:, .
所以,.
五、小结:倍角公式在求值,证明题中的应用。
六、作业:
补充:1.设,求;
2.已知:,求的值;
3.求;
4.求值;
5.求证:.
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- 1 -两角和与差的正、余弦(2)
一、课题:两角和与差的正、余弦(2)
二、教学目标:1.进一步熟悉两角和与差的正(余)弦公式,能对公式进行灵活运用;
2.能将化为一个角的一个三角函数式;
3.能灵活运用公式在三角形内求角的三角函数。
三、教学重、难点:公式的灵活运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.及公式;
2.练习:(1)已知,,且均为锐角,求的值;
(2)已知,,且均为锐角,求的值。
(二)新课讲解:
例1:求证.
证明(法一):右边左边。
证明(法二):左边右边。
说明:一般地,式子可以化为一个角的一个三角函数式。
,
,则令
所以,.
例2:已知,求的值。
解:
得:, ∴.
【变题】已知,且,求.
(答案)
例3:在中,若,求的值。
解:
.
五、小结:1.认真审题,选择恰当的方法解决有关问题;
2.解决有关三角形问题,能灵活的进行三个角之间的变换;
六、作业:。
PAGE
- 1 -3.1.2 两角和与差的正弦
一、课题:两角和与差的正弦
二、教学目标:1.能推导,的诱导公式,并能灵活运用;
2.掌握公式的推导,并能熟练进行公式正逆向运用。
三、教学重点:公式及诱导公式的推导、运用;
四、教学难点:公式及诱导公式的运用。
五、教学过程:
(一)复习:
1.公式;
2.练习:
化简:(1);(2);(3).
(二)新课讲解:
1.诱导公式
(1);
(2)把公式(1)中换成,则.
即: .
2.两角和与差的正弦公式的推导
即: ()
在公式中用代替,就得到:
()
说明:(1)公式对于任意的都成立。
练习:习题4.6第二题,补充证明: .
(2),的三角函数等于的余名三角函数,前面再加上一个把看作锐角时原三角函数的符号;
(3)诱导公式用一句话概括为奇变偶不变,符号看象限。
3.例题分析:
例1:求值(1); (2); (3).
解:(1)= ;
(2)
;
(3).
例2:已知,,求,.
解: , ∴,
, ∴,
∴,
.
又,
∴ .
例3:已知,求及的值。
解: , ∴在二,三象限,
当在第二象限时,,
∴,
,
当在第三象限时,,
∴,
.
五、课堂练习:4,5(1)(2)(3)(4) .
六、小结:掌握 公式的推导,能熟练运用公式,注意公式的逆用。
七、作业:习题4.6 第3题(1)(2)(5)(7),第5题。
PAGE
- 1 -第四课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(一)
教学目标:
掌握S(α±β),C(α±β)及T(α±β)的灵活应用,综合应用上述公式的技能;培养学生观察、推理的思维能力,使学生认识到事物间是有联系的,培养学生判断、推理的能力、加强化归转化能力的训练,提高学生的数学素质.
教学重点:
S(α±β),C(α±β),T(α±β)的灵活应用.
教学难点:
灵活应用和、差角公式进行化简、求值、证明.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
请同学们回顾一下这一段时间我们一起所学的和、差角公式.
sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ(S(α±β))
cos(α±β)=cosαcosβsinαsinβ(C(α±β))
tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ) (T(α±β))
Ⅱ.讲授新课
这三个公式即为两角和(差)公式.下面请同学们思考这一组公式的区别与联系.首先,可考虑一下这组公式的推导体系.
我们为推导这组公式先引入平面内两点间距离公式,然后利用单位圆,三角函数的定义,最先推导出余弦的和角公式C(α+β),然后按如下顺序推导其余公式:
C(α+β)→C(α-β)→S(α+β)→S(α-β)→T(α+β)→T(α-β).
它们又有什么内在联系呢
下面,结合例题来看一下如何灵活运用这组公式:
[例1]求证=1-
分析:证明三角恒等式,一般要遵循“由繁到简”的原则,另外“化弦为切”与“化切为弦”也是在三角式的变换中经常使用的方法.
证明:左边=
==1-=1-=右边,
∴原式成立.
或:右边=1-=
=
==左边 ∴原式成立.
[例2]已知sinβ=m·sin(2α+β),求证:tan(α+β)=tanα
分析:仔细观察已知式与所证式中的角,不要盲目展开,要有的放矢,看到已知式中的2α+β可化为结论式中的α+β与α的和,不妨将α+β作为一整体来处理.
证明:由sinβ=msin(2α+β)
sin[(α+β)-α]=msin[(α+β)+α]
sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα
=m[sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα]
(1-m)·sin(α+β)cosα=(1+m)·cos(α+β)sinα
tan(α+β)=tanα
评述:此方法是综合法,利用综合法证明恒等式时,必须有分析的基础,才能顺利完成证明.
[例3]求tan70°+tan50°-tan50°tan70°的值.
分析:观察所求式子,联想有关公式T(α+β),注意到它的变形式:
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ).运用之可求解.
解:原式=tan(70°+50°)(1-tan70°tan50°)-tan50°tan70°
=-(1-tan70°tan50°)-tan50°tan70°
=-+tan70°tan50°-tan50°tan70°=-
∴原式的值为-.
Ⅲ.课堂练习
1.化简下列各式:
(1)cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ
(2)--sinx-cosx
解:(1)cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ
=cos[(α+β)-β]=cosα
这一题可能有些学生要将cos(α+β)与?sin(α+β)?按照两角和的正、余弦公式展开,从而误入歧途,老师可作适当提示,让学生仔细观察此题结构特征,就整个式子直接运用公式以化简.
(2) --sinx-cosx
=- eq \f(sinx+cosx,()2-1) -sinx-cosx
=--(sinx+cosx)
=-(sinx+cosx)=0
这一题目运用了解三角函数题目时常用的方法“切割化弦”.
2.证明下列各式
(1) =
(2)tan(α+β)tan(α-β)(1-tan2αtan2β)=tan2α-tan2β
(3) -2cos(α+β)=
证明:(1)右边= eq \f(+,1+) =
==左边
(2)左边=tan(α+β)tan(α-β)(1-tan2αtan2β)
=××(1-tan2αtan2β)
=×(1-tan2αtan2β)
=tan2α-tan2β=右边
(3)左边=-2cos(α+β)
=
==
==右边
3.(1)已知sin(α+45°)=,45°<α<135°,求sinα.
(2)求tan11°+tan34°+tan11°tan34°的值.
解:(1)∵45°<α<135°, ∴90°<α+45°<180°
又∵sin(α+45°)=, ∴cos(α+45°)=-
∴sinα=sin[(α+45°)-45°]
=sin(α+45°)cos45°-cos(α+45°)sin45°
=×+×=
这题若仔细分析已知条件,可发现所给α的取值范围不能确定cosα的取值,所以需要将α化为(α+45°)-45°,整体运用α+45°的三角函数值,从而求得sinα的值.
(2)tan11°+tan34°+tan11°tan34°
=tan(11°+34°)(1-tan11°tan34°)+tan11°tan34°
=tan45°(1-tan11°tan34°)+tan11°tan34°
=1-tan11°tan34°+tan11°tan34°=1
注意运用公式的等价变形式.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,大家应初步掌握和、差角公式的基本运用.
Ⅴ.课后作业
课本P106 5,6,7,8
PAGE任意角的三角函数单元练习题(一)
一、选择题
1.下列叙述正确的是
A.180°的角是第二象限的角 B.第二象限的角必大于第一象限的角
C.终边相同的角必相等 D.终边相同的角的同一个三角函数的值相等
2.以下四个命题,其中,正确的命题是
①小于90°的角是锐角 ②第一象限的角一定不是负角 ③锐角是第一象限的角 ④第二象限的角必大于第一象限的角
A.①② B.③ C.②③ D.③④
3.sin1320°的值是
A. B.- C. D.-
4.的值是
A.2 B. C.- D.
5.若扇形圆心角为60°,半径为a,则内切圆与扇形面积之比为
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶4
6.若θ∈(,),则等于
A.cosθ-sinθ B.sinθ+cosθ
C.sinθ-cosθ D.-cosθ-sinθ
7.若sin=,cos=-,则θ角的终边在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.已知sin(3π+α)=lg,则tan(π+α)的值是
A.- B. C.± D.
9.将角α的终边顺时针旋转,则它与单位圆的交点坐标是
A.(cosα,sinα) B.(cosα,-sinα)
C.(sinα,-cosα) D.(sinα,cosα)
10.若tanθ=,则cos2θ+sinθcosθ的值是
A.- B.- C. D.
二、填空题
11.tan(-π)的值是 .
12.若角α的终边在直线y=-x上,则= .
13.使tanx-有意义的x的集合为 .
14.已知α是第二象限的角,且cos=-,则是第 象限的角.
15.已知θ角终边上一点M(x,-2),且cosθ=,则sinθ=____________;tanθ=____________.
16.已知sinθ-cosθ=,则sin3θ-cos 3θ的值为____________.
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题
11 12 13
14 15 16
三、解答题
17.设cosθ=(m>n>0),求θ的其他三角函数值.
18.化简:2-sin221°-cos 221°+sin417°+sin217°·cos 217°+cos 217°
19.证明(1) =
(2)tan2θ-sin2θ=tan2θsin2θ
20.已知α是第三象限的角,且
f(α)= eq \f(sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+π)tan(―α―π),sin(-π-α))
(1)化简f(α); (2)若cos(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-1860°,求f(α)的值.
21.已知cos(-α)=,求cos(π+α)+sin2(α-)的值.
任意角的三角函数单元练习题(一)答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D D C A D C C D
二、填空题
11.- 12.0 13.{x|x∈R且x≠,k∈Z} 14.三 15.- ± 16.
三、解答题
17.设cosθ=(m>n>0),求θ的其他三角函数值.
解:∵m>n>0,∴cosθ=>0
∴θ是第一象限角或第四象限角.
当θ是第一象限角时:
sinθ==
tanθ=
当θ是第四象限角时:
sinθ=-
tanθ=
18.化简:2-sin221°-cos 221°+sin417°+sin217°·cos 217°+cos 217°
解:原式=2-(sin221°+cos 221°)+sin217°(sin217°+cos 217°)+cos 217°
=2-1+sin217°+cos 217°=1+1=2
19.证明(1) =
(2)tan2θ-sin2θ=tan2θsin2θ
(1) 证明:左=
===
(∵cos θ≠0,∴分子、分母可同除以cosθ)
==右,证毕.
还可用其他证法.
(2)证明:左=-sin2θ=
===tan2θsin2θ=右,证毕.
20.已知α是第三象限的角,且
f(α)= eq \f(sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+π)tan(―α―π),sin(-π-α))
(1)化简f(α);(2)若cos(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-1860°,求f(α)的值.
解:(1)f(α)=
==-cosα
(2)由已知得sinα=-,cosα=-, ∴f(α)=
(3)f(-1860°)=-
21.已知cos(-α)=,求cos(π+α)+sin2(α-)的值.
解:cos(π+α)=cos[π-(-α)]=-cos(-α)=-.
又sin2(α-)=1-cos2(-α)=
∴原式=.
- 5 -第九课时 二倍角的正弦、余弦、正切(三)
教学目标:
灵活应用和、差、倍角公式,掌握和差化积与积化和差的方法;培养学生联系变化的观点,提高学生的思维能力.
教学重点:
和角化归的二倍角公式的变形式的理解与应用.
教学难点:
二倍角公式的变形式的灵活应用.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
现在我们进一步探讨和角、差角、倍角公式的应用.
先看本章开始所提问题,在章头图中,令∠AOB=θ,则AB=asinθ,OA=acosθ,所以矩形ABCD的面积
S=asinθ·2acosθ=a2·2sinθcosθ=a2sin2θ≤a2
当sin2θ=1,即2θ=90°,θ=45°时,a2sin2θ=a2=S
不难看出,这时A、D两点与O点的距离都是a,矩形的面积最大,于是问题得到解决.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求证sin2=
分析:此等式中的α可作为的2倍.
证明:在倍角公式cos2α=1-2sin2α中以α代替2α,以代替α,即得
cosα=1-2sin2 ∴sin2=
请同学们试证以下两式:
(1)cos2= (2)tan2=
证明:(1)在倍角公式cos2α=2cos2α-1中以α代替2α、以代替α,
即得cosα=2cos2-1, ∴cos2=
(2)由tan2= eq \f(sin2,cos2) sin2= cos2=
得tan2=
这是我们刚才所推证的三式,不难看出这三式有两个共同特点:
(1)用单角的三角函数表示它们的一半即半角的三角函数;
(2)由左式的“二次式”转化为右式的“一次式”(即用此式可达到“降次”的目的).
这一组式子也可称为半角公式,但不要求大家记忆,只要理解并掌握这种推证方法.
另外,在这三式中,如果知道cosα的值和角的终边所在象限,就可以将右边开方,从而求得sin、cos与tan.
下面,再来看一例子.
[例2]求证:sinα·cosβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
分析:只要将S(α+β)、S(α-β)公式相加,即可推证.
证明:由sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ ①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ ②
①+②得:
sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ
即:sinα·cosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]
请同学们试证下面三式:
(1)cosα·sinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
(2)cosα·cosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]
(3)sinα·sinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]
证明:(1)由sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ ①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ ②
①-②得:sin(α+β)-sin(α-β)=2cosαsinβ
即:cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]
(2)由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ ①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ ②
①+②得:cos(α+β)+cos(α-β)=2cosαcosβ
即:cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]
(3)由cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ ①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ ②
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ
即:sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]
不难看出,这一组式子也有一共同特点,即,左式均是乘积形式,右式均为和差形式,利用这一式可将乘积形式转化为和差形式,也可称为积化和差公式.
和差形式是否可以化为乘积的形式呢 看这一例子.
[例3]求证sinθ+sin=2sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) 分析:θ可有 eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) 代替, = eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2)
证明:左式=sinθ+sin
=sin[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]+sin[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) +sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) =右边
请同学们再证下面三式.
(1)sinθ-sin=2cos eq \f(θ+,2) ·sin eq \f(θ-,2) ;
(2)cosθ+cos=2cos eq \f(θ+,2) ·cos eq \f(θ-,2) ;
(3)cosθ-cos=-2sin eq \f(θ+,2) ·sin eq \f(θ-,2) .
证明:(1)令θ= eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ,= eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2)
则左边=sinθ-sin
=sin[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]-sin[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2cos eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) =右边
(2)左边=cosθ+cos
=cos[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]+cos[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) +cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) +sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=2cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) =右边
(3)左边=cosθ-cos
=cos[ eq \f(θ+,2) + eq \f(θ-,2) ]-cos[ eq \f(θ+,2) - eq \f(θ-,2) ]
=cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) -cos eq \f(θ+,2) cos eq \f(θ-,2) -sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2)
=-2sin eq \f(θ+,2) sin eq \f(θ-,2) =右边.
这组式子的特点是左式为和差形式,右式为积的形式,所以这组式子也可称为和差化积公式,只要求掌握这种推导方法,不要求记忆.
Ⅲ.课堂练习
1.已知α、β为锐角,且3sin2α+2sin2β=1,3sin2α-2sin2β=0.求证:α+2β=
证法一:由已知得3sin2α=cos2β ①
3sin2α=2sin2β ②
①÷②得tanα== eq \f(sin(-2β),cos(-2β)) =tan(-2β)
∵α、β为锐角,∴0<β<,0<2β<π,-π<-2β<0,
∴-<-2β<
∴α=-2β,α+2β=
证法二:由已知可得:
3sin2α=cos2β,3sin2α=2sin2β
∴cos(α+2β)=cosα·cos2β-sinα·sin2β
=cosα·3sin2α-sinα·sin2α=3sin2αcosα-sinα·3sinαcosα=0
又由α+2β∈(0,)
∴α+2β=
证法三:由已知可得
∴sin(α+2β)=sinαcos2β+cosαsin2β
=sinα·3sin2α+cosα·sin2α=3sinα(sin2α+cos2α)=3sinα
又由②,得3sinα·cosα=sin2β ③
①2+③2,得9sin4α+9sin2αcos2α=1
∴sinα=,即sin(α+2β)=1
又0<α+2β<,∴α+2β=
评述:一般地,若所求角在(0,π)上,则一般取此角的余弦较为简便;若所求角在(-,)上,则一般取此角的正弦较为简便;当然,若已知条件与正切函数关系比较密切,也可考虑取此角的正切.
2.在△ABC中,sinA是cos(B+C)与cos(B-C)的等差中项,试求(1)tanB+tanC的值.
(2)证明tanB=(1+tanC)·cot(45°+C)
(1)解:△ABC中,sinA=sin(B+C)
∴2sin(B+C)=cos(B+C)+cos(B-C)
∴2sinBcosC+2cosBsinC=2cosBcosC
∵cosBcosC≠0 ∴tanB+tanC=1
(2)证明:又由上:tanβ=1-tanC
=(1+tanC)· =(1+tanC)·tan(45°-C)=(1+tanC)·cot(45°+C)
Ⅳ.课时小结
通过这节课的学习,要掌握推导积化和差、和差化积公式的方法,虽不要求记忆,但要知道它们的互化关系.另外,要注意半角公式的推导与正确使用.当然,这些都是在熟练掌握二倍角公式的基础上完成的.
Ⅴ.课后作业
课本P111习题 7、8、10.
二倍角的正弦、余弦、正切
1.已知sinα=,2π<α<3π,那么sin+cos等于 ( )
A. B.- C. D.-
2.sin10°sin30°sin50°sin70°的值是 ( )
A. B. C. D.
3.已知f(sinx)=cos2x,则f(x)等于 ( )
A.2x2-1 B.1-2x2 C.2x D.-2x
4.设sinα∶sin=8∶5,则cosα等于 ( )
A. B. C. D.1
5.(sin+cos)(sin-cos)= .
6.化简cos(-α)·cos(+α)= .
7.sin2-= .
8.= .
9.已知cos2α=,α∈(0, ),sinβ=-,β∈(π, ),求cos(α+β).
10.已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,求cos的值.
11.已知sin(α+)=,cos(-β)=,且-<α<,<β<,求cos(α-β).
二倍角的正弦、余弦、正切答案
1.D 2.A 3.B 4.B 5.- 6.cos2α 7.- 8.
9.已知cos2α=,α∈(0, ),sinβ=-,β∈(π, ),求cos(α+β).
解:由α∈(0, )得sinα= eq \r() =,cosα=
∵β∈(π, ),
∴cosβ=-=-
代入cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=×(-)-×(-)=-
10.已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,求cos的值.
两式平方相加,得1+1+2(cosα·cosβ+sinαsinβ)=+=
∴cos(α-β)=-,cos2== eq \f(1-,2) =
∴cos=±
11.已知sin(α+)=,cos(-β)=,且-<α<,<β<,求cos(α-β).
∵-<α<,∴<α+<π
∴cos(α+)=- eq \r(1-sin2(α+)) =-
∵<β<,∴-<-β<0
∴sin(-β)=- eq \r(1-cos2(-β)) =-
∴cos(α-β)=-cos[(α+)+(-β)]
=sin(α+)sin(-β)-cos(α+)·cos(-β)=×(-)-(-)×=.
①②
- 7 -第五章检测题
一、选择题:
1.a与b是非零向量,下列结论正确的是
A.|a|+|b|=|a+b| B.|a|-|b|=|a-b|
C.|a|+|b|>|a+b| D.|a|+|b|≥|a+b|
解析:在三角形中,两边之和大于第三边,当a与b同向时,取“=”号.
答案:D
2.在四边形ABCD中,,且||=||,那么四边形ABCD为
A.平行四边形 B.菱形
C.长方形 D.正方形
解析:由=可得四边形ABCD是平行四边形,由||=||得四边形ABCD的一组邻边相等,一组邻边相等的平行四边形是菱形.
答案:B
3.已知ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1)、(3,4)、(-1,3),则第四个顶点D的坐标为
A.(2,2) B.(-6,0)
C.(4,6) D.(-4,2)
解析:设D(x,y),则=(5,3),=(-1-x,3-y),
=(x+2,y-1),=(-4,-1).
又∵∥,∥,
∴5(3-y)+3(1+x)=0,-(x+2)+4(y-1)=0,
解得x=-6,y=0.
答案:B
4.有下列命题:①=0;②(a+b)·c=a·c+b·c;③若a=(m,4),则|a|=的充要条件是m=;④若的起点为A(2,1),终点为B(-2,4),则与x轴正向所夹角的余弦值是.其中正确命题的序号是
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
解析:∵,∴①错.
②是数量积的分配律,正确.
当m=-时,|a|也等于,∴③错.
在④中,=(4,-3)与x轴正向夹角的余弦值是,故④正确.
答案:C
5.已知a=(-2,5),|b|=2|a|,若b与a反向,则b等于
A.(-1,) B.(1,-)
C.(-4,10) D.(4,-10)
解析:b=-2a=(4,-10),选D.
答案:D
6.已知|a|=8,e是单位向量,当它们之间的夹角为时,a在e方向上的投影为
A.4 B.4 C.4 D.8+2
解析:由两个向量数量积的几何意义可知:a在e方向上的投影即:
a·e=|a||e|cos=8×1×=4.
答案:B
7.若|a|=|b|=1,a⊥b且2a+3b与ka-4b也互相垂直,则k的值为
A.-6 B.6 C.3 D.-3
解析:∵a⊥b
∴a·b=0
又∵(2a+3b)⊥(ka-4 b)
∴(2a+3b)·(ka-4 b)=0
得2ka2-12b2=0又a2=|a|2=1,b2=|b|2=1
解得k=6.
答案:B
8.已知a=(3,4),b⊥a,且b的起点为(1,2),终点为(x,3x),则b等于
A.(-) B.(-)
C.(-) D.()
解析:b=(x-1,3x-2)
∵a⊥b,∴a·b=0
即3(x-1)+4(3x-2)=0,
解得x=.
答案:C
9.等边△ABC的边长为1,=a,=b,=c,那么a·b+b·c+c·a等于
A.0 B.1 C.- D.-
解析:由已知|a|=|b|=|c|=1,
∴a·b+b·c+c·a
=cos120°+cos120°+cos120°=-.
答案:D
10.把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为
A.y= B.y=
C.y= D.y=
解析:把函数y=的图象按a=(-1,2)平移到F′,则F′的函数解析式为A,即按图象向左平移1个单位,用(x+1)换掉x,再把图象向上平移2个单位,用(y-2)换掉y,可得y-2=.
整理得y=
答案:A
11.已知向量e1、e2不共线,a=ke1+e2,b=e1+ke2,若a与b共线,则k等于( )
A.±1 B.1 C.-1 D.0
解析:∵a与b共线
∴a=λb(λ∈R),
即ke1+e2=λ(e1+ke2),
∴(k-λ)e1+(1-λk)e2=0
∵e1、e2不共线.
∴
解得k=±1,故选A.
答案:A
12.已知a、b均为非零向量,则|a+b|=|a-b|是a⊥b的
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
解析:|a+b|=| a-b|(a+b)2=(a-b)2a·b=0a⊥b.
答案:C
二、填空题
13.如图,M、N是△ABC的一边BC上的两个三等分点,=a,=b,则= .
解析:=b-a,
∴=(b-a).
答案:(b-a)
14.a、b、a-b的数值分别为2,3,,则a与b的夹角为 .
解析:∵(a-b)2=7
∴a2-2a·b+b 2=7
∴a·b=3
∴cosθ=
∴θ=.
答案:
15.把函数y=-2x2的图象按a平移,得到y=-2x2-4x-1的图象,则a= .
解析:y=-2x2-4x-1=-2(x+1)2+1
∴y-1=-2(x+1)2
即原函数图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,∴a=(-1,1).
答案:(-1,1)
16.已知向量a、b的夹角为,|a|=2,|b|=1,则|a+b||a-b|的值是 .
解析:∵a·b=|a||b|cos=2×1×=1
∴|a+b|2=a2+2a·b+b2=22+2×1+12=7,
|a-b|2=a2-2 a·b+b2=22-2×1+1=3
∴|a+b|2|a-b |2=3×7=21
∴|a+b||a-b |=.
答案:
三、解答题:
17.(本小题满分10分)
已知A(4,1),B(1,-),C(x,-),若A、B、C共线,求x.
解:∵=(-3,-),=(x-1,-1)
又∵∥
∴根据两向量共线的充要条件得-(x-1)=3
解得x=-1.
18.(本小题满分12分)
已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-b,c⊥d,求m的值.
解:a·b=|a||b|cos60°=3
∵c⊥d,∴c·d=0
即(3a+5b)(ma-b)=0
∴3ma2+(5m-3)a·b-5b2=0
∴27m+3(5m-3)-20=0
解得m=.
19.(本小题满分12分)
已知a、b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.
解:由已知,(a+3b)·(7 a-5b)=0,
(a-4b)·(7a-2 b)=0,
即7a2+16a·b-15 b 2=0 ①
7a-30a·b+8 b 2=0 ②
①-②得2a·b=b2
代入①式得a2=b2
∴cosθ=,
故a与b的夹角为60°.
20.(本小题满分12分)
已知:在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,AB上的中线CD=m,求证:a2+b2=c2+2m2.
证明:∵,
两式平方相加可得
a2+b2=c2+2m2+2(·+·)
∵·+·
=||||·cosBDC+||||cosCDA=0
∴a2+b2=c2+2m2.
21.(本小题满分14分)
设i、j分别是直角坐标系x轴、y轴上的单位向量,若在同一直线上有三点A、B、C,且=-2i+mj,=ni+j,=5i-j,⊥,求实数m、n的值.
解:∵⊥,
∴-2n+m=0 ①
∵A、B、C在同一直线上,
∴存在实数λ使=λ,
=-=7i+[-(m+1)j]
=-=(n+2)i+(1-m)j,
∴7=λ(n+2)
m+1=λ(m-1)
消去λ得mn-5m+n+9=0 ②
由①得m=2n代入②解得
m=6,n=3;或m=3,n=.
22.(本小题满分14分)
如图,△ABC的顶点A、B、C所对的边分别为a、b、c,A为圆心,直径PQ=2r,问:当P、Q取什么位置时,·有最大值
解:·=()·()
=()·(-)
=-r2+··
设∠BAC=α,PA的延长线与BC的延长线相交于D,∠PDB=θ,则
·=-r2+cbcosθ+racosθ
∵a、b、c、α、r均为定值,
∴当cosθ=1,即AP∥BC时,·有最大值.邳州市第一中学高一年级数学学科——导学案
数学学科《必修4》的教学指导
一.课标要求
在本模块中,学生将学习三角函数、平面上的向量(简称平面向量)、三角恒等变换。
三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。在本模块中,学生将通过实例,学习三角函数及其基本性质,体会三角函数在解决具有周期变化规律的问题中的作用。
向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一,它是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景。在本模块中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力。
三角恒等变换在数学中有一定的应用,同时有利于发展学生的推理能力和运算能力。在本模块中,学生将运用向量的方法推导基本的三角恒等变换公式,由此出发导出其他的三角恒等变换公式,并能运用这些公式进行简单的恒等变换。
内容与要求
1.三角函数(约16课时)
(1)任意角、弧度
了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化。
(2)三角函数
①借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
②借助单位圆中的三角函数线推导出诱导公式(π/2±α, π±α的正弦、余弦、正切),能画出y=sin x, y=cos x, y=tan x的图象,了解三角函数的周期性。
③借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在(-π/2,π/2)上的性质(如单调性、最大和最小值、图象与x轴交点等)。
④理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,sin x/cos x=tan x。
⑤结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义;能借助计算器或计算机画出y=Asin(ωx+φ)的图象,观察参数A,ω ,φ对函数图象变化的影响。
⑥会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型。
2.平面向量(约12课时)
(1)平面向量的实际背景及基本概念
通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示。
(2)向量的线性运算
① 通过实例,掌握向量加、减法的运算,并理解其几何意义。
② 通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义。
③ 了解向量的线性运算性质及其几何意义。
(3)平面向量的基本定理及坐标表示
① 了解平面向量的基本定理及其意义。
② 掌握平面向量的正交分解及其坐标表示。
③ 会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算。
④ 理解用坐标表示的平面向量共线的条件。
(4)平面向量的数量积
① 通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的含义及其物理意义。
② 体会平面向量的数量积与向量投影的关系。
③ 掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算。
④ 能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。
(5)向量的应用
经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力。
3.三角恒等变换(约8课时)
(1)经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用。
(2)能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
(3)能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括引导导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆)。
二.各章教材分析及教学建议
第8章 三角函数
1.关于教材的定位
苏教版的引言:
提供背景:自然界广泛地存在着周期性现象,圆周上一点的运动是一个简单又基本的例子。
提出问题:用什么样的数学模型来刻画周期性运动/
明确任务:建构这样的数学模型。
教学的起点是:对周期性现象的数学(分析)研究;
教材的定位是:展示对周期现象进行数学研究的过程,即建构刻画周期性现象的数学模型的(思维)过程;
2.教科书的的特点
苏教版教材把本章定位为“展示建构刻画周期性现象的数学模型的(思维)过程”,为了保证这个定位的落实,或者说,作为定位的具体体现,教材形成了鲜明的特点:
(1) 采用以问题链为线索的呈现方式。
既然教材要展示“思维过程”,而思维是从问题开始的,思维的过程就是不断地提出问题,解决问题的过程。所以教材采用了以问题链展开的呈现方式。注意提出问题的环节,注意问题间的逻辑联系,强化目标(建构刻画周期性现象的数学模型)的指向作用;
例子:任意角三角函数
任意角三角函数概念无疑是本部的核心概念。苏教版的教材和其它的教材一样是在讲了“任意角”、“弧度制”以后,通过对锐角三角函数的考察后建立起任意角三角函数的概念的。应该指出的,尽管在建立三角函数概念的程序上看起来是相同的,只是在具体的处理方法上有些“微妙“的差异,可是不应该小看了这里的差异,因为这些差异正是对教材不同定位的表现。
(2) 以“数学地研究”的一般程序来组织、选取教学内容。
教材以
为主线展开。
教材充分发挥学习“函数”一章的 经验在建构“刻画周期性现象的数学模型”中的作用,在结构上尽可能地与“函数”一章相同。
为了突出“建构—研究—应用”这一主线,教材对传统的教学内容做了“强干削技”的处理。如,抽出“三角变换”的内容,另立一章;把6种三角函数减为3种等等。
这样做一方面可以让学生利用已有的经验,掌握学习的主动权,发现数学知识的联系,加深对知识的理解;另一方面又突出了基本的数学思想和数学地研究问题的方法,有利于正确的数学观念的形成。
3.突出周期性。
(1)本章的研究对象是周期性现象,建构的是“刻画周期性现象的数学模型”,在教材中,我们突出了周期性,把它看成是教材编写的出发点和归属。
(2)例子:三角函数的性质
在很多教材中,总是通过作出三角函数的图象,然后再由图象的观察得到三角函数的性质的。对此,苏教版的教材做了不同的处理。
4.加强几何直观,强调形数结合的思想
(1)三角函数的基础是几何中的相似形和圆,而研究方法又主要是代数的,因此三角函数集中地体现了形数结合的思想,在代数和几何之间建立了初步的联系。在本章中,充分渗透了数形结合的思想.一方面是以形助数,突出了几何直观对理解抽象数学概念的作用.如在三角函数及其性质的学习中,注意充分发挥单位圆的直观作用,借助单位圆认识任意角、任意角的三角函数,理解三角函数的周期性、诱导公式、同角三角函数关系式以及三角函数的图象;通过角终边之间的对称关系来研究诱导公式;借助三角函数的图象理解三角函数在一个周期上的单调性、最大和最小值、图象与轴的交点等性质;另一方面以数助形,例如应用三角函数的周期性来简化函数图象的作图.
(2)例子:诱导公式的推导。
提出问题:由三角函数的定义可以知道:终边相同的角的同一三角函数值相等。除此以外还有一些角,它们的终边具有某种特殊关系,如关于坐标轴对称,关于原点对称等,那么它们之间的三角函数值之间具有什么样的关系呢?
解决问题的程序如下:
教学建议
1. 准确把握教学要求
(1)与过去的教材相比,新教材强调了三角函数是一种“数学模型”
(2)与以往的三角函数内容相比较,本章提出了对三角函数作为刻画现实世界的数学模型的认识的要求,加强了对借助单位圆理解三角函数的概念、性质,以及通过建立三角函数模型解决实际问题等内容。"标准"删减了任意角的余切、正割、余割,已知三角函数求角,反三角函数符号等内容。降低了对任意角概念,弧度制概念,同角三角函数的基本关系式,诱导公式,三角函数的奇偶性的要求。这样的处理,把重点放在使学生理解三角函数及其基本性质、体会三角函数在解决具有周期变化规律的问题中的作用上,而对一些细枝末节的内容不再作过多要求。教学时应当把握好这种变化,遵循 "标准"所规定的内容和要求,不要随意补充已被删减的知识点。也不要引进那些繁琐的、技巧性高的变换题目(例如求定义域、值域;已知sina=m求的其他三角函数值;用诱导公式进行复杂变换的问题等)。
(3)但是也不能放松基本的技能训练,应该让学生记牢并熟练地使用诱导公式,同角三角函数关系式,能用五点法画出正(余)弦函数的图象等,因为这是利用三角函数解决问题的基础。
2. 注意从数学模型的角度来认识三角函数,突出数学思想方法在数学模型建构中的作用。
(1)要突出数学模型思想。教学中应当充分利用章引言提供的情境,引导学生利用学习《函数》的经验,自觉地参与建构刻画周期现象的数学模型的活动,使学生从学习之初就建立起从数学模型的角度看三角函数的意识,在此基础上,要充分注意运用三角函数模型解决实际问题的教学,使学生经历运用三角函数模型描述周期现象、解决实际问题的全过程。
(2)要充分发挥形数结合思想方法在本章的运用。发挥单位圆、三角函数线、图象的作用。
(3)运用和深化函数思想方法。
三角函数是学生在高中阶段系统学习的又一个基本初等函数,教学中应当注意引导学生以数学l中学到的研究函数的方法为指导来学习本章知识,即在函数观点的指导下,学习三角函数,这对进一步理解三角函数概念,理解函数思想方法对提高学生在学习过程中的数学思维水平都是十分重要的。
(4)例:用集合与对应的函数观点看三角函数,这是一种“多对一”的函数;用函数研究中的基本问题(对应关系、定义域、值域、表示方法、图象,性质等)来理解学习三角函数的进程;在讨论y=Asin(ωx+φ)的图象时,渗透函数变换与图象变换 (平移、伸)的关系。(需要注意分寸)
3.以问题为中心,充分发挥理性思维在建构数学模型中的作用。
4.恰当地使用信息技术。
第9章 平面向量
教材定位
对一种具有丰富的几何背景与物理背景的近代数学模型的研究。
(1)向量是具有深刻的几何背景和物理背景的数学模型;
(2)向量是近代数学中重要的、基本的概念,也是一种基本的重要的数学工具;
①向量既是代数的对象,又是几何的对象。作为代数对象,向量可以运算。作为几何对象,向量有方向,可以刻画直线、平面等几何对象;向量有长度,可以刻画长度、面积、体积等几何度量问题。向量由大小和方向两个因素确定,大小反映了向量数的特征,方向反映了向量形的特征,因此,向量是集数形于一身的数学概念,是数学中数形结合思想的典型体现。
②向量是抽象代数、线性代数、泛函分析中的基本数学模型,是理解这些数学内容的基础:
③向量也是重要的物理模型。平面力场、平面位移场以及二者混合产生的做功问题,都可以用向量空间来刻画和描述。
向量不仅沟通了代数与几何的联系,而且,体现了近现代数学的思想,它在高中数学中的重要地位是不言而喻的。
教材特点:
按照数学模型研究的一般程序展开教材;
(1)和《函数》、《三角函数》类似,本章也是对一种数学模型的研究。教材也是按照对数学模型研究的一般程序即“建构模型——研究模型——应用模型”的顺序展开的。这样的编写顺序不仅符合向量知识的发展过程,而且可以唤起学生在《函数》、《三角函数》学习中获得的经验,在助于发挥学生在学习中的主动权。
(2)本章首先现实根据学生的生活经验,创设丰富的情境,从大量的实际
背景中抽象出向量的概念(数学模型),然后用数学的方法研究向量及其运算的性质,最后再运用数学模型去解决实际问题.这样处理体现了数学知识产生和发展的过程,突出了数学的来龙去脉,有助于学生理解数学的本质,形成对数学完整的认识,达到培养学生的创新思维和理性思维的目的,同时也有助于数学应用意识的发展.
(3)以问题为中心,用问题链为线索揭示知识的发生过程。
● 突出向量的物理背景和几何背景;
(1) 教科书特别注意从丰富的物理背景和几何背景中引人向量概念。
接着教材又以位移为原型,建立了向量的概念,接着用有向线段给出了向量的儿何背景,并定义向量的模、单位向量等概念。这样的安排,可以使学生认识到向量在刻画现实问题、物理问题以及数学问题中的作用,使学生建立起理解和运用向量概念的背景支撑。
(2)在有关向量的运算中,教材也注意突出向量运算的原型。
如:以位移的“积累“为原型定义向量的加法和数乘;以功为原型定义向量的数量积。在研究向量的线性运算时,充分发挥有向线段几何背景的作用。如用有向线段来解释数乘的几何意义。在向量基本定理中,提供力的分解和速度分解的背景。
(3)在向量的应用中,揭示它丰富的背景。
● 突出运算的核心地位;
(1)运算是向量的核心内容,对中学生来说,根据现实的原型,自觉地“构造”运算,还是第一次。虽然学生对运算并不陌生,但是,他们眼中的运算只有数的运算、字母(式)的运算。现在要学习向量的运算,这对于运算的理解时一个突破;
(2)教材在处理向量运算的内容时,注意和数的运算进行类比,这样既可以有效地利用学生有关数的运算的经验,而且可以帮助学生发展对运算的认识。
例如:和数进行类比,在建立了向量的运算以后,研究向量的运算(加、减、数乘等等)和它们满足的运算律,在定义了运算以后,探讨运算的应用,就都是很自然的了。
(3)和数学中的概念一样,数学对象的运算也是一种数学模型,它也有一个建构的过程,它同样是从原型中抽象出来的。教材特别注意展示这个建构过程。
如向量的加法就是从位移的积累,从分力和合力的关系中抽象出来的。
特别地,向量的数量积是以功为原型抽象出来的。
(4)我们知道,只有建立了数的表示方法,才能讨论数的运算问题。类似地,在讨论向量的运算之前,必须先要解决向量表示的问题。由于向量既是代数对象,又是几何对象,因而向量具有多种表示方法。作为代数对象,向量可以用一个“符号”表示;作为几何对象,向量可以用有向线段表示。在学习了向量基本定理以后,还可以用坐标来表示。实际上,向量的每一种表示方法,都建立了一种语言。对向量的运算也可以用不同的语言来表示。在教材中,先用几何语言即有向线段来表示向量的线性运算。然后再用代数语言来坐标语言来表示。这样就使向量成为联系代数和几何的桥梁,成为解决现实问题和数学问题的工具。
(5)向量是通过运算来解决问题的。
向量之所以能解决几何问题,是是因为向量具有明确的几何背景,向量的运算及运算律具有明显的几何意义,因此涉及长度、夹角的几何问题可以通过向蛩及其运算得到解决。几何图形的性质,也可以在向量的运算律中得到反映。例如,平行四边形可以看成表示向景加法和减法的几何模型,而向量的加法及其交换律 又可以表示平行四边形的性质 (在平行四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,所以△ABD≌△CDB。这样,建立了向量运算 (包括运算律),与几何图形之间的关系后,可以使图形的研究推进到有效能算的水平,向量运算 (运算律,把向量与几何、代数有机地联系在一起。
● 突出向量与相关知识的联系。突出向量的工具作用;
(1)教材特别注意联系实际,注意向量与相关学科(如:力学、物理学、几何、代数、三角)的联系。注意用向量方法解决各类问题。
(2)在例题和习题中都安排了向量在相邻领域内的应用题。
教学建议:
1.明确教学要求;
2.让学生参与建构活动;
(1)要让学生参与建构向量及其运算的活动,经历建构过程,引导学生认识到向量是一种描述现实问题的数学模型。
(2)要让学生了解向量的物理背景、几何背景,知道它的原型。
(3)通过建构活动,让学生熟悉向量及其运算的几何意义,物理意义,这是灵活运用向量解决问题的基础。
3. 让学生明确研究向量问题的基本思路。
(1)向虽是代数的对象。作为代数对象,向量可以运算,而且正是因为有了运算,向量的威力才得到充分的发挥:
(2)向量又是几何对象,所以向量可以刻画儿何元素 (点、线、面,利用向量的方向可以与三角函数发生联系:
(3)正因为,向量“一身二任”,所以几何图形的许多性质会表现为向量的运算性质,这样我们就可以通过向量的运算来描述和研究几何元素之间的关系(如直线的平行、垂直等),确定几何图形的长度、面积、夹角等等:
例子:在贯穿向量教学的全过程中,都要向学生讲清本章研究的总思路,让学生明确向量研究的基本思路。特别是在学完本章后,更应引导学生反思,因为这对于向量方法的理解 是至关重要的。
(4)让学生理解向量方法的实质。
①建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面儿何问题抟化为向量问题;
②通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、 夹角等问题;
③把运算结果"翻译"成几何关系。
第10章.三角变换
教材的定位:
本章的主要教学内容是三角函数式的恒等变换。其实只涉及一个角的恒等变换在《三角函数》中已经做了研究。
(1)是(在第8章的基础上)对三角函数这一数学模型(运算)性质的进一步研究;
(2)是用演绎方法(借助于运算),建立数学知识体系的一个范例。
说明要点:
(1)三角恒等变换公式实质上是三角函数的运算性质,而运算性质是函数的重要性质;是对函数研究的一个方面(可以和对数函数、指数函数类比);
(2)如果不研究三角变形就不能发挥三角的工具价值;
(3)三角变换公式繁多,但相互之间存在着紧密的逻辑联系,从一个公式出发,就可以推出其它的公式。这种类似于公理化的结构,在中学数学中是不可多得的。另一方面,三角恒等变换也是一种演绎推理的方式,应该充分发挥它在培养学生推理能力
教材特点
●把演绎的知识结构放在“对周期性现象作数学研究”的大背景下展开。
本章的教学内容是按照三角变换公式之间的逻辑联系展开的。
这是一个逻辑的演绎的体系,为了突出三角函数的主干内容,特别是突出三角函数作为描述周期变化的数学模型这一本质,在教科书中,这个演绎的体系是放在对周期现象进行研究的大背景下建立的。首先,在引言中就从周期运动合成的角度提出三角变换的课题,在讨论了和差角公式以后,教科书又通过《链接》,给出了正弦函数、余弦函数叠加的问题的结论。本章就构成了一个相对完整的数学发现和应用的过程。这样的安排,有助于学生从总体上理解三角变换。
●运用问题链,展现公式的发现和推导过程。
在传统的教学中,往往把三角变换单纯地视为基本的技能训练,强调反复的练习和操作,强调三角变换的具体方法和技巧,造成了公式头绪多,练习习题难,技巧方法刁的现象。和过去相比,教科书更重视公式的发现和推导过程,重视学生在三角变换中的思维过程,重视这些过程中的思维活动,和指导这些活动的思想方法。这和传统的教学是有明显的区别的。
根据《课程标准》的要求,教科书降低了对三角变换的要求。特别是不再要求用积化和差、和差化积、半角公式等作复杂的恒等变形,而把推导积化和差、和差化积、半角公式作为三角恒等变换的基本训练,避免任意加大三角变换的难度,防止在三角变换中深挖洞的现象。
●注意从运算的角度看待三角变换。
注意从运算的角度看待三角变换。把三角变换看成是三角函数的运算。这样就使的三角变换和运算(包括向量的运算)发生了联系。在教科书中,三角变换的公式都是通过运算的方法推导和证明的。在本章最后更从运算的角度提出和差化积、积化和差的研究课题。
●注意突出向量和三角函数的联系。
教科书利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,并由此公式作为出发点,推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式。
8.本章中的三角变换公式都是由余弦的差角公式推导出来的,化归思想是推导这些公式的主导思想。在教学中,不任是在推导公式时,还是在应用公式时,都应该自始至终地贯彻这一思想。
教学建议
1.准确地把握教学要求。
课程标准对本章提出了下面的要求:
(1)经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用。
(2)能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系。
(3)能运用上述公式进行简单的恒等变换 (包括尝试导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆,,通过这些基本训练,使学生进一步提高运用联系的观点、化归的思想方法处理问题的自觉性,体会一般与特殊的关系与转化、换元思想、方程思想等在三角恒等变换中的作用。
(4)在学习三角恒等变换的基本思想和方法的过程中,发展推理能力和运算能力。
根据《课程标准》的要求,教科书降低了对三角变换的要求。特别是不再要求用积化和差、和差化积、半角公式等作复杂的恒等变形,而把推导积化和差、和差化积、半角公式作为三角恒等变换的基本训练,避免任意加大三角变换的难度,不要随意补充已被删减的内容,也不要引进那些繁琐的,技巧性高的难题,更不要一味在细微耒节上做文章。但要注意基础训练。
2.对公式asinx+bcosx的处理。有关形如asinx+bcosx的三角函数式化简的一般结论,是超出教学的一般要求的。而课本第102页的例3到思考是作为和差角公式的逆向应用,因此在习题中的处理也仅仅作为差角公式的应用,不宜过多地加深拓宽。
现实世界中的问题
建立数
学模型
对数学模型
进行研究
利用数学模
型解决问题一,是沟通代数与几何的一种工具,体现了数形结合的思想。本模块用向量的数量积来推导两角差的余弦公式、刻画平面内两条直线平行与垂直的位置关系等问题,体现了向量方法在研究和解决数学问题中的作用,也沟通了代数、几何与三角的联系。三角函数与向量在物理中有着广泛的应用,物理背景也是三角函数与向量模型的重要原型。《标准》强调突出三角函数与向量的物理背景和三角函数与向量在物理中的应用,体现了数学与物理等学科的密切联系。
问题
终边的的位置关系
三角函数值之间的关系
终边的位置关系(对称)((对称)
诱导公式
C
C +
S
S +
C2
T2
T
T +
S2
PAGE
1第二课时 两角和与差的正弦
教学目标:
掌握S(α+β)与S(α-β)的推导过程及公式特征,利用上述公式进行简单的求值与证明;培养学生的推理能力,提高学生的数学素质.
教学重点:
两角和与差的正弦公式及推导过程.
教学难点:
灵活应用所学公式进行求值证明.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
首先,同学们回顾一下咱们前面所推导的两角和与差的余弦公式.
首先,我们利用单位圆及两点间的距离公式结合三角函数的定义,推导出了两角和的余弦公式,进而推导出了两角差的余弦公式及两个诱导公式,不妨,将cos (-θ)=sinθ中的θ用α+β代替,看会得到什么新的结论
Ⅱ.讲授新课
一、推导公式
由sinθ=cos(-θ)
得:sin(α+β)=cos [-(α+β)]=cos[(-α)-β]
=cos(-α)cos β+sin(-α)sinβ
又∵cos(-α)=sinα,sin(-α)=cos α
∴sin(α+β)=sinαcos β+cos αsinβ
这一式子对于任意的α,β值均成立.
将此式称为两角和的正弦公式:
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
在前面,当我们推出两角和的余弦公式C(α+β)时,将其中的β用-β代替,便得到了两角差的余弦公式,这里,也不妨将S(α+β)中的β用-β代替,看会得到什么新的结论
sin[α+(-β)]=sinαcos(-β)+cosαsin(-β)
=sinαcosβ-cosαsinβ
即:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
这一式子对于任意的α,β的值均成立.
这一式子被称为两角差的正弦公式:
S(α-β):sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ下面,看他们的应用.
二、例题讲解
[例1]利用和(差)角公式求75°,15°的正弦、余弦、正切值.
分析:首先应将所求角75°,15°分解为某些特殊角的和或差.
解:sin75°=sin(45°+30°)
=sin45°cos 30°+cos 45°sin30°
=·+·=
cos 75°=cos(45°+30°)=cos 45°cos 30°-sin45°sin30°=
tan75°===2+
sin15°=sin(45°-30°)
=sin45°cos 30°-cos 45°sin30°=
或sin15°=sin(60°-45°)
=sin60°cos 45°-cos 60°sin45°=
或sin15°=sin(90°-75°)=cos 75°=
cos 15°=cos (45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin45°sin30°=
或cos 15°=cos (60°-45°)=
或cos 15°=cos(90°-75°)=sin75°=
tan15°===2-
[例2]已知sinα=,α∈(,π),cosβ=-,β∈(π,),求sin(α-β),cos(α+β),tan(α+β).
分析:观察此题已知条件和公式C(α+β),S(α-β),要想求sin(α-β),cos (α+β),应先求出cosα,sinβ.
解:由sinα=且α∈(,π)
得:cos α=-=- eq \r(1-()2) =-;
又由cosβ=-且β∈(π,)
得:sinβ=-=- eq \r(1-(-)2) =-.
∴sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
=×(-)-(-)(-)=
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=(-)(-)-×(-)=
由公式S(α+β)可得
sin(α+β)=
∴tan(α+β)=
==
Ⅲ.课堂练习
1.求证:=
证明:右=
===左.
∴原式得证.
2.在△ABC中,sinA= (0°<A<45°),cos B= (45°<B<90°),求sinC与cos C的值.
解:∵在△ABC中,∴A+B+C=180°
即C=180°-(A+B)
又∵sinA=且0°<A<45° ∴cos A=
∵cos B=且45°<B<90° ∴sinB=
∴sinC=sin[180°-(A+B)]
=sin(A+B)=sinAcos B+cos AsinB
=×+×=
cos C=cos [180°-(A+B)]
=-cos (A+B)=sinAsinB-cos Acos B=
对于练习1这种类型的习题,首先要仔细观察题目的结构,回忆有关公式,认真分析,一般遵循由繁到简的原则.
对于练习2这种类型的习题,要仔细观察已知角与所求角的关系.做好准备工作,然后着手求解.
Ⅳ.课时小结
在前面推导出的C(α+β)与cos(-α)=sinα的基础上又推导出两公式,即:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ (S(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
同学们要注意它们之间的区别与联系,从而熟练掌握,以便灵活应用其解决一些相关的问题.
Ⅴ.课后作业
课本P100习题 1,2,3.
- 3 -第四课时 向量的数乘(一)
教学目标:
掌握实数与向量积的定义,理解实数与向量积的几何意义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的条件,能够运用两向量共线条件判定两向量是否平行.
教学重点:
实数与向量积的定义;实数与向量积的运算律;
教学难点:
对向量共线的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
前面两节课,我们一起学习了向量加减法运算.这一节,我们将在加法运算基础上研究相同向量和的简便计算及其推广.
Ⅱ.讲授新课
在代数运算中,a+a+a=3a,故实数乘法可以看成是相同实数加法的简便计算方法,所以相同向量的求和运算也有类似的简便计算.
上述过程推广后即为实数与向量的积.
1.实数与向量的积
实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和方向规定如下:
(1)
(2)
根据实数与向量的积的定义,我们可以验证下面的运算律.
2.实数与向量的积的运算律
(1)
(2)
(3)
说明:对于运算律的验证要求学生通过作图来进行.
3.向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b=λa.
说明:(1)推证过程引导学生自学;
(2)可让学生思考把“非零向量”的“非零”去掉后,是否正确,目的是通过0与任意向量的平行来加强学生对于充要条件的认识.
下面我们通过例题分析来进一步熟悉向量与实数积的定义、运算律及两向量共线的充要条件的应用.
[例1]若3m+2n=a,m-3n=b,其中a,b是已知向量,求m,n.
分析:此题可把已知条件看作向量m、n的方程,通过方程组的求解获得m、n.
解:
评述:在此题求解过程中,利用了实数与向量的积以及它所满足的交换律、结合律,从而解向量的二元一次方程组的方法与解实数的二元一次方程组的方法一致.
[例2]凸四边形ABCD的边AD、BC的中点分别为E、F,求证= (+).
证法一:构造三角形,使EF作为三角形中位线,借助于
三角形中位线定理解决.
证法二:创造相同起点,以建立向量间关系
Ⅲ.课堂练习
课本P66练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握实数与向量的积的定义,掌握实数与向量的积的运算律,理解两个向量共线的充要条件,并能在解题中加以运用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 5,6,7
- 1 -2004-2005学年度第二学期单元测验(一)
高一年级数学
一、选择题:每小题5分,共40分。
1.下列各式中,值为的是 ( )
A. B. C. D.
2.若是锐角,且满足,则的值为 ( )
A. B. C. D.
3.下列四个命题中的假命题是 ( )
A.不存在无穷多个角和,使得
B.存在这样的角和,使得
C.对于任意角和,都有
D.不存在这样的角和,使得
4.如果,,那么的值为 ( )
A. B. C. D.
5.已知,则的值为 ( )
A. B. C. D.
6.已知,则的值等于 ( )
A. . . .
7.把中的换成,换成后,可化简为 ( )
A. B.
C. D.
8.函数的最大值为 ( )
A. B. C. D.
二、填空题:每小题5分,共20分。
9.已知,且是第三象限角,则
的值等于 .
10.若锐角,满足,则 .
11.计算,其值为 .
12.已知函数,那么的值等于 .
三、解答题:本大题共4小题,每小题10分,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
13.求证:.
14.已知,,求的值.
15.已知,且,试用表示的值.
16.已知和是关于的方程的两个根,
求的值.
PAGE
- 1 -第十课时 平面向量的数量积及运算律(二)
教学目标:
掌握平面向量数量积运算规律,能利用数量积的5个重要性质及数量积运算规律解决有关问题,掌握两个向量共线、垂直的几何判断,会证明两向量垂直,以及能解决一些简单问题.
教学重点:
平面向量数量积及运算规律.
教学难点:
平面向量数量积的应用.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习向量数量积的定义,并一起由定义推证了5个重要性质,并得到了三个运算律,首先我们对上述内容作一简要回顾.
这一节,我们通过例题分析使大家进一步熟悉数量积的定义、性质、运算律,并掌握它们的应用.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知:|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b.
分析:由数量积的定义可知,它的值是两向量的模与它们夹角余弦值的乘积,只要能求出它们的夹角,就可求出a·b.
解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角=0°,∴a·b=|a||b|cos0°=3×6×1=18;
若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,
∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18;
②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°,
∴a·b=0;
③当a与b的夹角是60°时,有
a·b=|a||b|cos60°=3×6×=9
评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能.
[例2]已知a、b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角.
分析:要求a与b的夹角,只要求出a·b与|a|,|b|即可.
解:由已知(a+3b)⊥(7a-5b)(a+3b)·(7a-5b)=07a2+16a·b-15b2=0 ①
又(a-4b)⊥(7a-2b)(a-4b)·(7a-2b)=07a2-30a·b+8b2=0 ②
①-②得:46a·b=23b2
即有a·b=b2=|b|2,
将它代入①可得:
7|a|2+8|b|2-15|b|2=0
即|a|2=|b|2有|a|=|b|
∴若记a与b的夹角为θ,
则cosθ== eq \f(|b|2,|b||b|) =
又θ∈[0°,180°],∴θ=60°
所以a与b的夹角为60°.
[例3]四边形ABCD中,=a,=b,=c,=d,且a·b=b·c=c·d=d·a,试问四边形ABCD是什么图形
分析:四边形的形状由边角关系确定,关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量.
解:四边形ABCD是矩形,这是因为:
一方面:∵a+b+c+d=0,
∴a+b=-(c+d),
∴(a+b)2=(c+d)2
即|a|2+2a·b+|b|2=|c|2+2c·d+|d|2
由于a·b=c·d,
∴|a|2+|b|2=|c|2+|d|2 ①
同理有|a|2+|d|2=|c|2+|b|2 ②
由①②可得|a|=|c|,且|b|=|d|即四边形ABCD两组对边分别相等.
∴四边形ABCD是平行四边形
另一方面,由a·b=b·c,有b·(a-c)=0,而由平行四边形ABCD可得a=-c,代入上式得b·(2a)=0
即a·b=0,∴a⊥b也即AB⊥BC.
综上所述,四边形ABCD是矩形.
评述:(1)在四边形中,,,,是顺次首尾相接向量,则其和向量是零向量,即a+b+c+d=0,应注意这一隐含条件应用;
(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积,因为数量积的定义式中含有边、角两种关系.
[例4]已知|a|=2,|b|=5,a·b=-3,求|a+b|,|a-b|.
解:∵|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=22+2×(-3)+52=23
∴|a+b|=,∵(|a-b|)2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=22-2×(-3)+52=35,
∴|a-b|=.
[例5]已知|a|=8,|b|=10,|a+b|=16,求a与b的夹角θ.
解:∵(|a+b|)2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2|a||b|cosθ+|b|2
∴162=82+2×8×10cosθ+102, ∴cosθ=,∴θ≈55°
[例6]在△ABC中,=a,=b,且a·b<0,则△ABC的形状是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不能确定
分析:此题主要考查两向量夹角的概念,应避免由a·b=|a||b|cosB<0得cosB<0,进而得B为钝角,从而错选C.
解:由两向量夹角的概念,
a与b的夹角应是180°-B
∵a·b=|a||b|cos(180°-B)=-|a||b|cosB<0
∴cosB>0
又因为B∈(0°,180°)所以B为锐角.
又由于角B不一定最大,
故三角形形状无法判定. 所以应选D.
[例7]设e1、e2是夹角为45°的两个单位向量,且a=e1+2e2,b=2e1+e2,
试求:|a+b|的值.
分析:此题主要考查学生对单位向量的正确认识.
解:∵a+b=(e1+2e2)+(2e1+e2)=3(e1+e2),
∴|a+b|=|3(e1+e2)|=3|(e1+e2)|=3
=3=3
=3.
[例8]设|m|=2,|n|=1,向量m与n的夹角为,若a=4m-n,b=m+2n,c=2m-3n,求a2+3(a·b)-2(b·c)+1的值.
解:∵|m|=2,|n|=1且m⊥n,
∴m2=|m|2=4,
n2=|n|=1,m·n=0.
∴a2+3(a·b)-2(b·c)+1
=(4m-n)2+3(4m-n)·(m+2n)-2(m+2n)·(2m-3n)+1
=16m2-8m·n+n2+12m2+24m·n-3n·m-6n2-4m2-6m·n-8n·m+12n2+1
=24m2+7n2+1=104.
Ⅲ. 课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量数量积的运算规律,掌握两个向量共线、垂直的几何判断,能利用数量积的5个重要性质解决相关问题.
Ⅳ. 课后作业
课本P83习题 4,7
平面向量的数量积及运算律
1.设a,b,c为任意非0向量,且相互不共线,则真命题为 ( )
(1)(a·b)·c-(c·a)·b=0 (2)|a|-|b|<|a-b|
(3)(b·c)·a-(c·a)·b不与c垂直 (4)(3a+2b)(3a-2b)=9|a|2-4|b|2
A.(2)(4) B.(2)(3) C.(1)(2) D.(3)(4)
2.已知|a|=3,|b|=4,(a+b)·(a+3b)=33,则a与b的夹角为 ( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.△ABC中,=a,=b,且a·b>0,则△ABC为 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
4.已知等边△ABC的边长为1,且=a,=b,=c,则a·b+b·c+c·a等于 ( )
A.- B. C.0 D.
5.已知|a|2=1,|b|2=2,(a-b)⊥a,则a与b的夹角为 ( )
A.60° B.90° C.45° D.30°
6.设e1,e2是两个单位向量,它们的夹角为60°,则(2e1-e2)(3e1+2e2)= .
7.已知| i |=| j |=1,i·j=0,且a+b=2i-8j,a-b=8i+16j,求a·b= .
8.已知|a|=3,|b|=5,如果a∥b,则a·b= .
9.已知a,b,c两两垂直,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,求r=a+b+c的长及它与a,b,c的夹角的余弦.
10.设a,b为两个相互垂直的单位向量,是否存在整数k,使向量m=ka+b与n=a+kb的夹角为60°,若存在,求k值;若不存在,说明理由.
11.非零向量(a+3b)⊥(2a-b),(a-2b)⊥(2a+b),求向量a与b夹角的余弦值.
平面向量的数量积及运算律答案
1.A 2.C 3.C 4.A 5.C 6. 7.-63 8.±15
9.已知a,b,c两两垂直,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,求r=a+b+c的长及它与a,b,c的夹角的余弦.
解:|r|=|a+b+c|=
==
设a+b+c与a、b、c的夹角分别为θ1,θ2,θ3
则cosθ1==
同理cosθ2==,cosθ3=.
10.设a,b为两个相互垂直的单位向量,是否存在整数k,使向量m=ka+b与n=a+kb的夹角为60°,若存在,求k值;若不存在,说明理由.
解:∵|a|=|b|=1,又a·b=0
m·n=(ka+b)·(a+kb)=2k,
又|m|=,|n|=
若cos60°===
∴k2+4k+1=0
∵k=2±Z,∴不存在.
11.
- 5 -第十二课时 小结与复习(二)
●教学目标
(一)知识目标
1.构造向量法;
2.平面几何性质应用.
(二)能力目标
1.熟悉向量的性质及运算律;
2.能根据向量性质特点构造向量;
3.熟练平面几何性质在解题中应用;
4.熟练向量求解的坐标化思路.
(三)德育目标
1.认识事物之间的内在联系;
2.认识向量的工具性作用,加强数学在实际生活中的应用意识.
●教学重点
1.向量的坐标表示的应用;
2.构造向量法的应用.
●教学难点
构造向量法的适用题型特点的把握.
●教学方法
启发引导式
针对向量坐标表示的应用,通过非坐标形式解法与坐标化解法的比较来加深学生对于向量坐标表示的认识,同时要加强学生选择建立坐标系的意识.
对于“构造向量法”的应用,本节例题选择了本章的重点内容数量积的坐标表示,目的要使学生把握坐标表示的数量积性质的形式特点,同时增强学生的解题技巧,提高解题能力.
●教具准备
投影仪、幻灯片
第一张:数量积的性质(记作§5.13.2 A)
第二张:本节例题(记作§5.13.2 B)
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师]上一节,我们一起复习了本章的基本概念、性质、运算律及重要定理、公式,这一节我们将通过例题分析重点学习平面几何性质及构造向量法在解题时的应用.
Ⅱ.例题分析
[师]首先,我们一起回顾一下向量的数量积的有关性质(给出幻灯片§5.13.2 A).
在熟悉了上述性质后,我们来看下面的例题.(给出幻灯片§5.13.2 B)
[例1]利用向量知识证明下列各式
(1)x2+y2≥2xy
(2)|x|2+|y|2≥2x·y
分析:(1)题中的结论是大家所熟悉的重要不等式,以前可用求差法证得,而利用向量知识求证,则需构造向量,故形式上与向量的数量积产生联系.
(2)题本身含有向量形式,可根据数量积的定义式并结合三角函数性质求证.
证明:(1)设a=(x,y),b=(y,x)则
a·b=xy+yx=2xy
|a||b|=·=x2+y2
又a·b=|a||b|cosθ(其中θ为a,b夹角)≤|a||b|
∴x2+y2≥2xy
(2)设x,y的夹角为θ,
则x·y=|x||y|cosθ≤|x||y|≤
∴|x|2+|y|2≥2x·y
评述:(1)上述结论表明,重要不等式a2+b2≥2ab,无论对于实数还是向量,都成立.
(2)在(2)题证明过程中,由于|x|,| y |是实数,故可以应用重要不等式求证.
[例2]利用向量知识证明
(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
分析:此题形式对学生较为熟悉,在不等式证明部分常用比较法证明,若利用向量知识求证,则关键在于根据其形式与数量积的坐标表示产生联系,故需要构造向量.
证明:设a=(a1,a2),b=(b1,b2)
则a·b=a1b1+a2b2,
|a|2=a12+a22,|b|2=b12+b22
∵a·b=|a||b|cosθ≤|a||b|.(其中θ为a,b夹角)
∴(a·b)2≤|a2|b|2
∴(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
评述:此题证法难点在于向量的构造,若能恰当构造向量,则利用数量积的性质容易证明结论.这一技巧应要求学生注意体会.
[例3]已知f(x)=
求证:|f(a)-f(b)|<|a-b|(a≠b)
分析:此题若用分析法证明,则需采用平方的手段以去掉绝对值,但由于f(a)、f(b)是含有根式的式子,故需再次平方才能达到去根号的目的.也可考虑构造向量法,利用向量的性质求证.下面给出两种证法.
证法一:∵f(a)=,
f(b)=,
∴要证明|f(a)-f(b)|<|a-b|
只需证明|-|2<|a-b|2
即1+a2+1+b2-2<a2+b2-2ab
即>1+ab
只需证明[]2>(1+ab)2
即1+a2+b2+a2b2>1+2ab+a2b2
即a2+b2>2ab
∵a2+b2≥2ab,又a≠b
∴a2+b2>2ab
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|
证法二:设a=(1,a),b=(1,b)
则|a|=,|b|=
a-b=(0,a-b)
|a-b|=|a-b|
由||a|-|b||≤|a-b|,其中当|a|=|b|
即a=b时,取“=”,而a≠b
∴||a|-|b||<|a-b|
即||<|a-b|
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|.
评述:通过两种证法的比较,体会“构造向量法”的特点,加深对向量工具性作用的
认识.
[师]上述三个例题,主要通过“构造向量”解决问题,要求学生在体验向量工具性作用的同时,注意解题方法的灵活性.下面,我们通过下面的例题分析,让大家体会向量坐标运算的特点,以及“向量坐标化”思路在解题中的具体应用.
[例4]已知:如图所示,ABCD是菱形,AC和BD是它的两条对角线.求证AC⊥BD.
分析:对于线段的垂直,可以联想到两个向量垂直的充要条件,而对于这一条件的应用,可以考虑向量式的形式,也可以考虑坐标形式的充要条件.
证法一:∵
∴
∴⊥
证法二:以OC所在直线为x轴,以B为原点建立直角坐标系,设B(0,0),A(a,b),C(c,0)则由|AB|=|BC|得a2+b2=c2
∵=(c,0)-(a,b)=(c-a,-b),
=(a,b)+(c,0)=(c+a,b)
∴·=c2-a2-b2=0
∴⊥
即:AC⊥BD
评述:如能熟练应用向量的坐标表示及运算,则将给解题带来一定的方便.通过向量的坐标表示,可以把几何问题的证明转化成代数式的运算,体现了向量的数与形的桥梁作用,有助于提高学生对于“数形结合”解题思想的认识和掌握.
[例5]若非零向量a和b满足|a+b|=|a-b|.
证明:a⊥b.
分析:此题在综合学习向量知识之后,解决途径较多,可以考虑两向量垂直的充要条件的应用,也可考虑平面图形的几何性质,下面给出此题的三种证法.
证法一:(根据平面图形的几何性质)
设=a,=b,
由已知可得a与b不平行,
由|a+b|=|a-b |得以、为邻边的平行四边形OACB的对角线和相等.
所以OACB是矩形,
∴⊥
∴a⊥b
证法二:∵|a+b|=| a-b|
∴(a+b)2=(a-b)2
∴a2+2a·b+b 2=a2-2a·b+b 2
∴a·b=0
∴a⊥b
证法三:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
|a+b|=,
|a-b|=,
∴,
化简得:x1x2+y1y2=0,
∴a·b=0,∴a⊥b.
[例6]已知向量a是以点A(3,-1)为起点,且与向量b=(-3,4)垂直的单位向量,求a的终点坐标.
分析:此题若要利用两向量垂直的充要条件,则需假设a的终点坐标,然后表示a的坐标,再根据两向量垂直的充要条件建立方程.
解:设a的终点坐标为(m,n)
则a=(m-3,n+1)
由①得n=(3m-13),代入②得
25m2-150m+209=0
解得 或
∴a的终点坐标是()或()
评述:向量的坐标表示是终点坐标减去起始点的坐标,所以向量的坐标与点的坐标既有联系又有区别,二者不能混淆.
[师]上述例题,主要体现了两向量垂直的充要条件的应用,在突出本章这一重点知识的同时,应引导学生注意解题方法的灵活性,尤其是向量的坐标化思路在解题时的应用,将几何与代数知识沟通起来.
Ⅲ.课堂练习
1.已知a=(1,0),b=(1,1),当λ为何值时,a+λb与a垂直.
解:a+λb=(1,0)+λ(1,1)=(1+λ,λ)
∵(a+λb)⊥a,
∴(a+λb)·a=0
∴(1+λ)+0·λ=0,
∴λ=-1
即当λ=-1时,a+λb与a垂直.
2.已知|a|=,|b|=2,a与b的夹角为30°,求|a+b|,|a-b|.
解:|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2|a||b|cos30°+|b|2=()2+2××2×+22=13
∴|a+b|=,
∵|a-b|2=(a-b)2=a2-2a·b+b2=|a|2-2|a||b|cos30°+b2=()2-2××2×+22=1
∴|a-b|=1
3.已知|a|=3,|b|=2,a|与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-3b.当m为何值时,c与d垂直
解:若c⊥d,则c·d=0
∴(3a+5b)·(ma-3 b)=0
∴3m|a|2+(5m-9)a·b-15|b|2=0
∴3m|a|2+(5m-9)|a|| b |cos60°-15|b|2=0
即27m+3(5m-9)-60=0
解得m=.
4.已知a+b=c,a-b=d
求证:|a|=|b|c⊥d
证明:(1)c⊥d(a+b)(a-b)=0a2-b2=0a2=b2|a|=|b|,
(2)|a|=|b|a2=b2a2-b2=0(a+b)(a-b)=0c⊥d.
Ⅳ.课时小结
[师]通过本节学习,要求大家进一步熟悉向量的性质及运算律,熟悉平面几何性质在解题中的应用,能够掌握向量坐标化的思路求解问题,掌握构造向量并利用向量性质解题、证题的方法.
Ⅴ.课后作业
课本P150 A组 27,28.
B组 5,6,7,8.
●板书设计
§5.13.2 小结与复习
1.本节主要方法
(1)构造向量法
(2)向量坐标化
2.例题分析
3.学习练习
●备课资料
1.三角形内角和性质
定理:在△ABC中,A、B、C分别为三个内角,则A+B+C=180°
推论(1):B=60°2B=A+C
推论(2):若A<90°,则有sinB>cosC,
cosB<sinC,tanB>cotC,cotB<tanC.
推论(3):sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,
tan(A+B)=-tanC,cot(A+B)=-cotC.
推论(4):sin=cos,cos=sin,
tan=cot,cot=tan.
2.三角形内角和性质应用举例
[例1]△ABC中,若,求证:A、B、C成等差数列.
证明:由条件得,
由推论(3)得sin(B+C)=sinA.
∴sin(B-C)=sinA-sinC
∴sin(B-C)-sin(B+C)=-sinC
即2cosBsinC=sinC
∵sinC≠0,∴cosB=,∴B=.
故由推论(1)得2B=A+C.
所以A、B、C成等差数列.
[例2]在锐角△ABC中,求证:sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC
证明:∵△ABC是锐角三角形,
∴A<90°,根据推论(2)有:sinB>cosC ①
B<90°,根据推论(2)有:sinC>cosA ②
C<90°,根据推论(2)有:sinA>cosB ③
∴①+②+③得:
sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC.
[例3]已知△ABC,求证(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)cot=0.
证明:根据正弦定理和推论(4),
有(a-b)cot=2R(sinA-sinB)·tan
=4Rsinsin,
∴(a-b)cot=2R(cosB-cosA)
同理,(b-c)cot=2R(cosC-cosB);
(c-a)cot=2R(cosA-cosC).
三式相加可得
(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)·cot=0.灌南二中教案用纸
科目 数学 主备 孙猛生 时间
课题 平面向量的基本定理与坐标运算 课时
教学目标 1.了解平面向量的基本定理及其意义;2.掌握平面向量的正交分解及其坐标表示;3.会用坐标表示平面向量的加减与数乘运算;4.理解用坐标表示的平面向量共线的条件
教学重难点 平面向量的基本定理
教学过程设计(教法、学法、课练、作业) 个人主页
知识回顾1.设O为坐标原点,向量,将向量向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到向量,则向量的坐标为( )A.(5,-2) B.(8,-3) C.(8,-5) D.(2,-5)2.若向量,则=( )A.; B.C.; D.3.已知A(2,3)B(-4,5),则与共线的单位的单位为 4.已知平面四边形ABCD中,点A(-1,2),点B(3,0),点C(5,1),则点D的坐标是 例题讲解例1设坐标平面上有三点A,B,C,分别是坐标平面上X轴,Y轴正方向的单位向量,若向量,那么是否存在实数m,使A,B,C三点共线,例2已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),要使P点在X轴上、Y轴上、第二象限内,则t分别应取什么值?四边形OABP是否可能是平行四边形?如可能,求出相应的t的值,如不可能说明理由。例3在△OAB的边OA,OB上分别取点M,N,使,设线段AN与BM交于点P,记,用表示向量。小结训练练习见练习纸
教后感第一课时 角的概念的推广(一)
教学目标:
推广角的概念,引入正角、负角、零角的定义,象限角的概念,终边相同的角的表示方法;理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握所有与α角终边相同的角(包括α角)的表示方法;树立运动变化的观点,理解静是相对的,动是绝对的,并由此深刻理解推广后的角的概念.
教学重点:
理解并掌握正角、负角、零角的定义,掌握终边相同的角的表示方法.
教学难点:
终边相同的角的表示.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
有一块以点O为圆心的半圆空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿地,使其一边AD落在半圆的直径上,另两点B、C落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形ABCD的面积最大
分析:设OA=t(0<t<a),矩形的面积为S,则S=2t,求S的最值即可.
将S=2t两边平方,得S2=4t2(a2-t2).令y=S2,x=t2,则上式化为y=4x(a2-x), 是以x为自变量的二次函数,其最值不难求得.
这种转化的方法,是一种常用的解题策略,同学们要切记并灵活运用,且将此问题的解求出来,不过请同学们注意,求出的y的最值是不是就是矩形面积的最值呢?相应的x的值是不是就是A、D的位置呢
不是.求出y与x的值后,还须进一步确定S、t的值,才能确定A、D的位置.因为y、x、S、t都是正数,根据y与S的关系、x与t的关系,容易确定S、t的值.
分析二:设矩形的面积为S,∠AOB=θ(0°<θ<90°),则AB=asinθ,
OA=acosθ,S=asinθ·2acosθ=a2·2sinθcosθ.求S的最值即可.
这个函数式的最值我们会求!但现在还不行,待我们再学习一些基础知识之后,这个问题便可迎刃而解,并且这个办法比法一要简便的多,下面我们就来学习、研究与我们生活密切相关的、解决问题十分便利的、并且在各门科学技术中有着广泛应用的重要的基础知识(板书课题).
Ⅱ.讲授新课
我们知道,角可以看作平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形,在P5图中,一条射线的端点是O,它从起始位置OA按逆时针方向旋转到终止位置OB,形成了一个角α,点O是角的顶点,射线OA、OB分别是角α的始边和终边.
我们规定:一条射线绕着它的端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角;按顺时针方向旋转形成的角叫做负角.
为了简单起见,在不引起混淆的前提下,“角α”或“∠α”可以简记成“α”.
体操中转体720°(即转体两周).转体1080°(即转体三周)的动作名称;紧固螺丝时,扳手旋转所形成的角.
[师]这就是说角度可以不限于0°~360°范围内,如750°(它实际上是射线OA绕端点O逆时针转过两圈再继续逆时针转了30°);210°(射线OA绕端点O逆时针旋转了210°),负角β=-150°(射线OA绕端点O顺时针旋转了150°),γ=-660°(射线OA绕端点O顺时针转过一圈后再继续顺时针转了300°).
如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角,也就是说,零角的始边与终边重合,如果α是零角,那么α=0°.
角的概念经过这样推广后,就包括正角、负角、零角.
今后,我们常在直角坐标系内讨论角,为此,使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.
例如30°、390°、-330°都是第一象限角, 300°、-60°都是第四象限角,585°角是第三象限角,如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任一象限,称为轴线角.
在直角坐标系内,使三角板角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,之后,提问学生这是第几象限的角,是多少度的角,我们能否把这些角用一个集合表示出来呢 比如说,我们把这些角记为β,把β的集合记为S,那么S可以怎样表示呢
S={β|β=k·360°+60°,k∈Z}
容易看出,所有与60°角终边相同的角,连同60°角在内,都是集合S的元素;反过来,集合S的任一元素,即集合S中的任意一个角显然与60°角终边相同.
我们再来考虑一下,是不是任意一个角,都与0°到360°内的某一个角终边相同呢
任意一个角都可以表示成0°到360°间的某一角与k(k∈Z)个周角的和,那么大家再看一下,角390°、-330°、585°、-60°它们分别与0°到360°间的哪个角终边相同,用0°到360°的角表示它们该怎样表示呢
[生]390°=360°+30°
-330°=-360°+30°
585°=360°+225°
-60°=-360°+300°
[师]一般地,我们有:
所有与角α终边相同的角,连同角α在内可构成一个集合
S={β|β=k·360°+α,k∈Z}
即任一与角α终边相同的角,都可以表示成α与整数个周角的和.
Ⅲ.例题分析
[例1]在0°到360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.
(1)-120° (2)240° (3)-950°12′
解:(1)-120°=-360°+240°
所以与-120°角终边相同的角是240°角,它是第三象限角.
(2)640°=360°+280°
所以与640°角终边相同的角是280°角,它是第四象限角.
(3)-950°12′=(-3)×360°+129°48′
所以与-950°12′终边相同的角是129°48′,它是第二象限角.
Ⅳ.课堂练习
P7练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
为了解决实际问题的需要,本节课我们开始学习数学学科中的一门基础知识:三角函数.本节课我们学习推广了角的概念,学习了正角、负角、零角的定义,象限角的概念以及终边相同的角的表示方法,注意:正角、负角是用射线绕端点的旋转方向定义的,零角是射线没有做任何旋转.一个角是第几象限角,关键是看这个角的终边落在第几象限,终边相同的角的表示有两方面的内容:
一、与角α终边相同的角,这些角的集合为S={β|β=k·360°+α,k∈Z};
二、在0°到360°内找与已知角终边相同的角α,其方法是,用所给角除以360°,所得的商为k,余数为α(α为正数),α即为所找的角.
Ⅵ.课后作业
(一)P10习题1.1 1、2、5、10.
(二)预习内容:课本P6例2
角的概念的推广(一)
1.下列命题中的真命题是 ( )
A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角 B.第一象限的角是锐角
C.第二象限的角比第一象限的角大 D.角α是第四象限角2kπ-<α<2π(k∈Z)
2.A={小于90°的角},B={第一象限的角},则A∩B等于 ( )
A.{小于90°的角} B.{第一象限的角}
C.{锐角} D.以上都不对
3.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},下列四个命题:①A=B=C ②AC ③CA ④A∩C=B,其中正确的命题个数为 ( )
A.0个 B.2个 C.3个 D.4个
4.若α是第一象限角,则下列各角中第四象限角的是 ( )
A.90°-α B.90°+α C.360°-α D.180°+α
5.若-540°<α<-180°且α与40°角的终边相同,则α= .
6.终边落在x轴负半轴的角α的集合为 .
7.与-1178°的终边相同且绝对值最小的角是 .
8.经过5小时25分钟,时钟的时针和分针各转了多少度?
9.求-720°和360°之间与-756°角终边相同的角.
10.求与-1692°终边相同的最大负角是多少?
角的概念的推广(一)答案
1.D 2.D 3.A 4.C 5.-320° 6.180°+ k·360°(k∈Z) 7.-98°
8.分析:依据已知条件先求出时针和分针每小时转动的角度,进而求出问题的结果.
解:∵时针12小时转-360°,
∴时针每小时转-360°÷12=-30°.
∴时针转动的角度为:5·(-30°)=-162.5°,
∵分针每小时转-360°,∴分针转动的角度为
5·(-360°)=-1950°
9.分析:依据已知条件先写出终边相同的角的一般形式,再通过解不等式求出k的值.
解:∵-765°=-2×360°-36°
∴与-765°角终边相同的角为
α=k·360°-36°(k∈Z)(*)
∴-720°<k·360°-36°<360°(k∈Z).
∴-<k< (k∈Z)
∴k=-1,0,1
分别代入(*)式得
α=-396°,-36°,324°
∴-396°,-36°,324°为所求的角.
10.与-1692°终边相同的角为α=-1692°+k·360°,k∈Z,当k=4时,
取得最大负角-252°.
- 5 -1.3.2 三角函数的图像与性质(4)
一、课题:正、余弦函数的值域(2)
二、教学目标:1.进一步掌握与正、余弦相关函数的值域的求法;
2.正、余弦函数的值域在应用题中的应用。
三、教学重、难点:与正、余弦函数值域相关的应用题的解法。
四、教学过程:
(一)复习:
练习:求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
(二)新课讲解:
1.三角函数模型的应用题
例1:如图,有一快以点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形辟为绿地,使其一边落在半圆的直径上,另两点、落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为,如何选择关于点对称的点、的位置,可以使矩形的面积最大?
解:设,
则,,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,
此时,,,
答:、应该选在离点处,才能使矩形的面积最大,最大面积为.
2.含字母系数的函数最值
例2:已知函数()的最大值为,最小值为,求函数
的最大值和最小值。
解:()
当时,, ①
当时,, ②
由①②得, ∴,
所以,当时,,当时,.
例3:已知函数的定义域是,值域是,求常数.
解:
∵,∴, ∴,
若,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:,
若时,则当时函数取得最大值,当时函数取得最小值,
∴,解得:, 所以,或.
五、小结:1.三角函数模型的应用题的解法;
2.函数字母系数的函数最值问题的解法。
六、作业:
补充:
1.求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
2.已知的定义域为,值域为,求.
3.如图,四边形是一个边长为米的正方形地皮,其中是一个半径为米的扇形小山,是弧上一点,其余部分都是平地,现一开发商想在平地上建造一个有边落在与上的长方形停车场,求长方形停车场面积的最大值、最小值。
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- 2 -第八课时 平面向量的坐标运算(二)
教学目标:
掌握已知平面向量的和、差,实数与向量的积的坐标表示方法并能熟练运用.
教学重点:
平面向量的坐标运算.
教学难点:
平面向量的坐标运算.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
平面向量的坐标运算法则.
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),那么与是否共线 线段AB与线段AC是否共线
解:∵=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),
=(2-(-1),5-(-1))=(3,6),又2×6-3×4=0,
∴∥,∴与共线.
又直线AB与直线AC显然有公共点A,
∴A、B、C三点共线,即线段AB与线段AC共线.
综上,与共线,线段AB与线段AC也共线.
[例2]已知ABCD的三个顶点A、B、C的坐标分别为(-2,1)、(-1,3)、(3,4),求顶点D的坐标.
对此题,课本是利用向量相等(即=)来求解的,较为简便.另外,此题若利用同学们刚学过且也较为熟悉的向量加法或减法都是可以顺利求解的,为开拓同学们的解题思路,下面就介绍这下面六种解法.
解法一:(利用向量加法)
先依题意在坐标系内作出ABCD(如图),设顶点D的坐标为(x,y),并连结OA、OD,则=+.
∵=,∴=+
∴(x,y)=(-2,1)+(3-(-1),4-3)
=(-2,1)+(4,1)=(2,2)
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法二:(利用向量减法)
先依题意在坐标系内作出ABCD(如图),设顶点D的坐标为(x,y),并连结OA、OD,则=-
∵=,∴=-,
∴(x,y)=(3-(-1),4-3)-(0-(-2),0-1)
=(4,1)-(2,-1)=(2,2)
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法三:(利用中点的向量表达式)
如图,在ABCD中,AC的中点M即是BD的中点.
∵= (+)= (+),
+=+,
=+-
=(-2,1)+(3,4)-(-1,3)=(2,2).
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法四:(利用中点坐标公式)
如图,在ABCD中,AC的中点即为BD的中点,设点D的坐标为(x,y),则
. 解得x=2,y=2.
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法五:(利用平面内两点间的距离公式)
如图,设点D的坐标为(x,y).
在ABCD中,||=||,||=||,
有
解得,.
经检验是方程组的解.
∴顶点D的坐标为(2,2).
解法六:(利用平行四边形对边的向量相等)
如上图,设顶点D的坐标为(x,y),
在ABCD中, =, =(x+2,y-1),
=(4,1),(x+2,y-1)=(4,1),
即, 解得x=2,y=2,
∴顶点D的坐标为(2,2).
[例3]在△OAB中,=a,=b,设点M分所成的比为2∶1,点N分所成的比为3∶1,而OM和BN交于点P,试用a和b表示OP.
解:=+=+
=+ (-)=+
=a+b
∵与共线,设=a+b ①
又∵与共线,设=s,
∴=+=+s=+s(-)
=(1-s) +s= (1-s) +s
= (1-s)a+sb ②
由①②知 ∴t=,=a+b
[例4]向量b=(-3,1),c=(2,1),若向量a与c共线,求|b+a|的最小值.
解:设a=λc=(2λ,λ),
则b+a=(-3+2λ,1+λ),
∴|b+a|==
=≥
∴|b+a|的最小值为,此时a=c.
[例5]已知b的方向与a=(-3,4)的方向相同,且|b|=15,求b.
解:设a的单位向量为e,
则e==(-,); ∵b与a方向相同
∴b=|b|·e=15·(-,)=(-9,12)
∴b=(-9,12).
Ⅲ.课堂练习
课本P76练习1,2,3
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的坐标表示,熟练平面向量的坐标运算,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P77习题 5,6,7,8
平面向量的坐标运算
1.已知a=(-1,3),b=(x,1),且a∥b,则x等于 ( )
A.3 B. C.-3 D.-
2.已知A(x,2),B(5,y-2),若=(4,6),则x、y的值为 ( )
A.x=-1,y=0 B.x=1,y=10
C.x=1,y=-10 D.x=-1,y=-10
3.已知M(3,-2),N(-5,-1),=,则P点的坐标为 ( )
A.(-8,1) B.(-1,-) C.(1,) D.(8,-1)
4.若a-b=(1,2),a+b=(4,-10),则a等于 ( )
A.(-2,-2) B.(2,2) C.(-2,2) D.(2,-2)
5.若向量a=(-1,x),b=(-x,2)共线且方向相同,则x= .
6.已知向量=(k,12),=(4,5),=(10,k)若A、B、C三点共线,则k= .
7.已知|a|=2,b=(-1,),且a∥b,则a= .
8.已知作用于坐标原点的三个力F1(3,4),F2(2,-5),F3(3,1),求作用于原点的合力F1+F2+F3的坐标.
9.设A、B、C、D四点坐标分别为(-1,0),(0,2),(2,),(,),求证:ABCD为梯形.
10.已知A(2,3),B(-1,5),满足=,=3,=-,求C、D、E三点坐标.
平面向量的坐标运算答案
1.D 2.B 3.B 4.D 5. 6.11或-2 7.(-,3)或(,-3)
8.解:由F1+F2+F3=(3,4)+(2,-5)+(3,1)=(8,0)
9.证明:∵=(1,2),=(,1)=
∴∥,且||=2||
∴四边形ABCD为梯形.
10.解:由A(2,3),B(-1,5)得=(-3,2)
∴==(-1,) ∴C(1,)
=3=(-9,6) ∴D(-7,9)
又∵=-=(,-) ∴E(,)
- 6 -第四课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(一)
教学目标:
掌握S(α±β),C(α±β)及T(α±β)的灵活应用,综合应用上述公式的技能;培养学生观察、推理的思维能力,使学生认识到事物间是有联系的,培养学生判断、推理的能力、加强化归转化能力的训练,提高学生的数学素质.
教学重点:
S(α±β),C(α±β),T(α±β)的灵活应用.
教学难点:
灵活应用和、差角公式进行化简、求值、证明.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
请同学们回顾一下这一段时间我们一起所学的和、差角公式.
sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ(S(α±β))
cos(α±β)=cosαcosβsinαsinβ(C(α±β))
tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ) (T(α±β))
Ⅱ.讲授新课
这三个公式即为两角和(差)公式.下面请同学们思考这一组公式的区别与联系.首先,可考虑一下这组公式的推导体系.
我们为推导这组公式先引入平面内两点间距离公式,然后利用单位圆,三角函数的定义,最先推导出余弦的和角公式C(α+β),然后按如下顺序推导其余公式:
C(α+β)→C(α-β)→S(α+β)→S(α-β)→T(α+β)→T(α-β).
它们又有什么内在联系呢
下面,结合例题来看一下如何灵活运用这组公式:
[例1]求证=1-
分析:证明三角恒等式,一般要遵循“由繁到简”的原则,另外“化弦为切”与“化切为弦”也是在三角式的变换中经常使用的方法.
证明:左边=
==1-=1-=右边,
∴原式成立.
或:右边=1-=
=
==左边 ∴原式成立.
[例2]已知sinβ=m·sin(2α+β),求证:tan(α+β)=tanα
分析:仔细观察已知式与所证式中的角,不要盲目展开,要有的放矢,看到已知式中的2α+β可化为结论式中的α+β与α的和,不妨将α+β作为一整体来处理.
证明:由sinβ=msin(2α+β)
sin[(α+β)-α]=msin[(α+β)+α]
sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα
=m[sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα]
(1-m)·sin(α+β)cosα=(1+m)·cos(α+β)sinα
tan(α+β)=tanα
评述:此方法是综合法,利用综合法证明恒等式时,必须有分析的基础,才能顺利完成证明.
[例3]求tan70°+tan50°-tan50°tan70°的值.
分析:观察所求式子,联想有关公式T(α+β),注意到它的变形式:
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ).运用之可求解.
解:原式=tan(70°+50°)(1-tan70°tan50°)-tan50°tan70°
=-(1-tan70°tan50°)-tan50°tan70°
=-+tan70°tan50°-tan50°tan70°=-
∴原式的值为-.
Ⅲ.课堂练习
1.化简下列各式:
(1)cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ
(2)--sinx-cosx
解:(1)cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ
=cos[(α+β)-β]=cosα
这一题可能有些学生要将cos(α+β)与?sin(α+β)?按照两角和的正、余弦公式展开,从而误入歧途,老师可作适当提示,让学生仔细观察此题结构特征,就整个式子直接运用公式以化简.
(2) --sinx-cosx
=- eq \f(sinx+cosx,()2-1) -sinx-cosx
=--(sinx+cosx)
=-(sinx+cosx)=0
这一题目运用了解三角函数题目时常用的方法“切割化弦”.
2.证明下列各式
(1) =
(2)tan(α+β)tan(α-β)(1-tan2αtan2β)=tan2α-tan2β
(3) -2cos(α+β)=
证明:(1)右边= eq \f(+,1+) =
==左边
(2)左边=tan(α+β)tan(α-β)(1-tan2αtan2β)
=××(1-tan2αtan2β)
=×(1-tan2αtan2β)
=tan2α-tan2β=右边
(3)左边=-2cos(α+β)
=
==
==右边
3.(1)已知sin(α+45°)=,45°<α<135°,求sinα.
(2)求tan11°+tan34°+tan11°tan34°的值.
解:(1)∵45°<α<135°, ∴90°<α+45°<180°
又∵sin(α+45°)=, ∴cos(α+45°)=-
∴sinα=sin[(α+45°)-45°]
=sin(α+45°)cos45°-cos(α+45°)sin45°
=×+×=
这题若仔细分析已知条件,可发现所给α的取值范围不能确定cosα的取值,所以需要将α化为(α+45°)-45°,整体运用α+45°的三角函数值,从而求得sinα的值.
(2)tan11°+tan34°+tan11°tan34°
=tan(11°+34°)(1-tan11°tan34°)+tan11°tan34°
=tan45°(1-tan11°tan34°)+tan11°tan34°
=1-tan11°tan34°+tan11°tan34°=1
注意运用公式的等价变形式.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,大家应初步掌握和、差角公式的基本运用.
Ⅴ.课后作业
课本P106 5,6,7,8
PAGE1.3.2 三角函数的图像与性质(2)
一、课题:正、余弦函数的定义域、值域
二、教学目标:1.能指出正弦、余弦函数的定义域,并用集合符号来表示;
2.能说出函数,和,的值域、最大值、最小值,以及使函数取得这些值的的集合。
三、教学重、难点:与正、余弦函数相关的函数的定义域的求法。
四、教学过程:
(一)复习:
1.三角函数的定义。
(二)新课讲解:
1.正弦、余弦函数的定义域
函 数
定义域
例1:求下列函数的定义域:
(1); (2); (3);
(4); (5).
解:(1), ∴; (2), ∴;
(3), ∴;
(4),∴, ∴且;
(5) ∴ ∴ .
2.正、余弦函数的值域
函 数
值 域
例2:求使下列函数取得最大值的自变量的集合,并说出最大值是什么?
(1),; (2),.
解:(1)使函数,取得最大值的的集合,就是使函数, 取得最大值的的集合,
所以,函数,的最大值是.
(2)令,那么必须并且只需,且使函数,取得最大值
的 的集合是,由,得,
即:使函数,取得最大值的的集合是,函数的最大值是.
说明:函数,的最值:最大值,最小值.
例3:求下列函数的值域:
(1); (2).
解:(1)∵,∴, ∴
所以,值域为.
(2), ∴, ∴,
解得, 所以,值域为.
五、练习:
六、小结:1.正、余弦函数的定义域、值域;
2.与正、余弦函数相关的一些函数的定义域、值域。
七、作业:
补充:求下列函数的值域:
(1);(2);(3)(其中为常数).
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- 2 -3.3 几个三角恒等式
【学习导航】
知识网络
几组三角恒等式:
1.二倍角公式:
;
;
;
2.倍角降幂公式
3.半角公式
4.积化和差公式
5.和差化积公式
6.万能公式
7.派生公式:
(1) (sinα±cosα)2=1±sin2α.
(2) 1+cosα=2cos2,
(3 )1-cosα=2sin2,
(4) asinα+bcosα
=sin(α+φ)
=cos(α-)
(5)
学习要求
1.掌握推导积化和差、和差化积公式、半角公式和万能公式的方法,知道它们的互化关系
2.注意半角公式的推导与正确使用.
学习重点
几组三角恒等式的应用
学习难点
灵活应用和、差、倍角等公式进行三角式化简、求值、证明恒等式
【自学评价】
1.积化和差公式的推导
因为和是我们所学习过的知识,因此我们考虑
;
.
两式相加得
即;
2.和差化积公式的推导
在上式中若令 + = , = φ,则, 代入得:
∴
3.万能公式的推导
1
2
3
【精典范例】
例1已知,求3cos 2 + 4sin 2 的值.
例2已知,化简.
例3已知,,tan =,tan =,求2 + .
例4已知sin cos = ,,求和tan的值.
例5已知cos cos = ,sin sin = ,求sin( + )的值.
例6已知A、B、C是三角形的内角,.
(1)问任意交换两个角的位置,y的值是否变化?试证明你的结论。
(2)求y 的最大值。
思维点拔:
1、公式正用要善于拆角;逆用要构造公式结构;变用要抓住公式结构.
2、化简
(1)化简目标:项数尽量少、次数尽量低、尽量不含分母和根号.
(2)化简基本方法:异角化同角;异名化同名;切割化弦;高次化低次;常值代换.
3、求值
(1)求值问题的基本类型:给角求值;给值求值;给值求角;给式求值.
(2)技巧与方法:切化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换
4、证明
(1)证明基本方法:化繁为简法、左右归一法、变更命题法.
(2)条件等式的证明关键在于分析已知条件与求证结论之间的差异与联系.
【追踪训练】:
1.如果|cosθ|=,<θ<3π,则sin的值等于( )
2.设5π<θ<6π且cos=a,则sin等于( )
3.已知tan76°≈4,则tan7°的值约为( )
4.tan-cot的值等于
5.已知sinA+cosA=1,0<A<π,则tan= .
6.已知tanα、tanβ是方程7x2-8x+1=0的两根,则tan=
7.设25sin2x+sinx-24=0且x是第二象限角,求tan.
8.已知cos2θ=,求sin4θ+cos4θ的值.
9.求证
【师生互动】
学生质疑
教师释疑
听课随笔
听课随笔
听课随笔2.2.3 向量的数乘(2)
一、课题:向量的数乘(2))
二、教学目标:1.了解平面向量基本定理的概念;
2.通过定理用两个不共线向量来表示另一向量或将一个向量分解为两个
向量;
3.能运用平面向量基本定理处理简单的几何问题。
三、教学重、难点:1.平面向量基本定理的应用;
2.平面向量基本定理的理解。
四、教学过程:
(一)复习引入:
(1)向量的加法运算、向量共线定理;
(2)设,是同一平面内的两个不共线的向量,是这一平面内的任一向量,下面我们
来研究向量与, 的关系。
(二)新课讲解:
1.平面向量基本定理:
如果,是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数,,使.其中我们把不共线的向量,叫做表示这一平面所有向量的一组基底。
注:①,均非零向量;
②,不唯一(事先给定);
③,唯一;
④时,与共线;时,与共线;时,.
2.例题分析:
例1 已知向量,(如图),求作向量.
作法:1.如图(2),任取一点,作,;
2.作 OACB,于是是所求作的向量。
例2 如图, 的两条对角线相交于点,且,,用、表示、、
和.
解:在中, ABCD ∵,
,
∴,
,,
.
例3 如图,、不共线,,用、表示.
解:∵,
∴
=.
例4 已知梯形中,,,分别是、的中点,若,,用,表示、、.
解:(1)∵
∴==
(2)
(3)连接,则,
.
例5 已知在四边形中,,,,
求证:是梯形。
证明:显然
=
∴, 又点不在
∴是梯形。
五、小结:1.熟练掌握平面向量基本定理;
2.会应用平面向量基本定理.充分利用向量的加法、减法及实数与向量的积的几何表
示。
六、作业:
补充:1.设是的重心.若,,试用,表示向量.;
2.已知:如图,,.
(1)求证:;(2)求与的面积之比.
3.设,是两个不共线向量,求与
共线的充要条件。
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- 2 -第七课时 平面向量的坐标运算(一)
教学目标:
理解平面向量的坐标概念,掌握已知平面向量的和、差,实数与向量的积的坐标表示方法.
教学重点:
平面向量的坐标运算.
教学难点:
理解向量坐标化的意义.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们学面向量的基本定理,这一节,我们将利用此定理推得平面向量的坐标表示.
我们知道,在直角坐标系内,第一个点都可以用一个有序实数对(x,y)来表示,本节我们将把向量放入直角坐标平面内,同样用有序数对(x,y)来表示.
Ⅱ.讲授新课
1.平面向量的坐标表示
在平面直角坐标系中,i、j为x轴、y轴正方向的单位向量(一组基底),由平面向量的基本定理可知:平面内任一向量a,有且只有一对实数x,y,使a=xi+yj成立.
2.平面向量的坐标运算
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a+b=(x1+x2,y1+y2),
a-b=(x1-x2,y1-y2).
即:平面内一个向量的坐标等于此向量有向线段的终点坐标减去始点坐标.
3.实数与向量积的坐标表示
若a=(x,y),则λa=(λx,λ y)
4.向量平行的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,由a∥b存在实数λ,使a=λb.
∴(x1,y1)=λ(x2,y2)=(λx2,λ y2),
∴x1=λx2,y1=λy2.
消去λ得:x1y2-x2y1=0,
∴a∥bx1y2-x2y1=0.(b≠0)
[例1]已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,
(1)若u=3v,求x;(2)若u∥v,求x.
解:∵a=(1,1),b=(x,1),∴u=(1,1)+2(x,1)=(1,1)+(2x,2)=(2x+1,3)
v=2(1,1)-(x,1)=(2-x,1)
(1)u=3v(2x+1,3)=3(2-x,1)
(2x+1,3)=(6-3x,3)
∴2x+1=6-3x,解得x=1
(2)u∥v(2x+1,3)=λ(2-x,1)
(2x+1)-3(2-x)=0x=1
评述:对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应要求学生引起重视.
[例2]平行四边形ABCD的对角线交于点O,且知=(3,7),=(-2,1),求坐标.
分析:要求得的坐标,只要求得的坐标即可.
解:由=(3,7),=(-2,1),
可有=-=(-2,1)-(3,7)=(-5,-6)
∴== (-5,-6)=(-,-3)
评述:向量的加、减法,实数与向量的积是向量的基本运算,对于用坐标表示的向量需运用向量的坐标运算法则,而几何图形中的向量应结合向量加、减法的几何意义以方便寻找关系.
[例3]下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底,正确的判断是( )
(1)e1=(-1,2),e2=(5,7); (2)e1=(3,5),e2=(6,10);
(3)e1=(2,-3),e2=(,-).
A.(1) B.(1)(3) C.(2)(3) D.(1)(2)(3)
解:(1)∵-1×7≠2×5
∴e1e2故e1、e2可作为基底.
(2)∵3×10=5×6.
∴e1∥e2故e1,e2不能作为基底.
(3)∵2×(-)=-3×.
∴e1∥e2故e1,e2不能作为基底. 故选A
评述:本题考查基底的概念,及两向量平行的充要条件的坐标形式.
Ⅲ.课堂练习
课本P74练习1,2,3,4,5,6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的坐标表示,熟练平面向量的坐标运算,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P76习题 1,2,3,4
- 2 -三角函数阶段复习
一、课题:三角函数阶段复习
二、教学目标:1.复习巩固三角函数的定义、定义域;
2.进一步理解三角函数的符号与角的终边所在位置的关系;
3.进一步掌握三角函数的基本关系式(五个),并能熟练应用关系式解题。
三、基础训练:
1.已知角的终边过点,则 , .
2.若是第四象限角,则是第 象限角,是第 象限角。
3.若,且为二、三象限角,则的取值范围是 .
4.已知,则 .
5.已知集合,,
,
则这三个集合之间的关系为 ( )
四、例题分析:
例1 求值:.
例2 已知,且,求(1)角的集合;(2)、终边所在的象限;(3)试判断,,的符号。
例3 化简:(1);
(2)()
例4 证明:(1);
(2)已知,求证:.
五、课后作业:
1.已知是第二象限角,则 .
2.若是三角形的内角,且,则此三角形一定是 ( )
等边三角形 直角三角形 锐角三角形 钝角三角形
3.若,则角的取值范围是 .
求证:(1);
(2).
已知,,其中,求满足条件的实数的取值的集合。
已知,求的值。
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- 1 -1.2.1 任意角的三角函数(1)
一、课题:任意角的三角函数(1)
二、教学目标:1.掌握任意角的三角函数的定义;
2.已知角终边上一点,会求角的各三角函数值;
3.记住三角函数的定义域、值域,诱导公式(一)。
三、教学重、难点:根据定义求三角函数值。
四、教学过程:
(一)复习:初中锐角的三角函数是如何定义的?
在中,设对边为,对边为,对边为,锐角的正弦、余弦、正切依次为 .
角推广后,这样的三角函数的定义不再适用,我们必须对三角函数重新定义。
(二)新课讲解:
1.三角函数定义
在直角坐标系中,设是一个任意角,终边上任意一点(除了原点)的坐标为,它与原点的距离为,那么
(1)比值叫做的正弦,记作,即;
(2)比值叫做的余弦,记作,即;
(3)比值叫做的正切,记作,即;
(4)比值叫做的余切,记作,即;
(5)比值叫做的正割,记作,即;
(6)比值叫做的余割,记作,即.
说明:①的始边与轴的非负半轴重合,的终边没有表明一定是正角或负角,以及的大小,只表明与的终边相同的角所在的位置;
②根据相似三角形的知识,对于确定的角,六个比值不以点在的终边上的位置的改变而改变大小;
③当时,的终边在轴上,终边上任意一点的横坐标都等于,所以与无意义;同理,当时,与无意义;
④除以上两种情况外,对于确定的值,比值、、、、、分别是一个确定的实数,所以正弦、余弦、正切、余切、正割、余割是以角为自变量,一比值为函数值的函数,以上六种函数统称为三角函数。
2.三角函数的定义域、值域
函 数 定 义 域 值 域
3.例题分析
例1 已知角的终边经过点,求的六个函数制值。
解:因为,所以,于是
;;
; ;
; .
例2 求下列各角的六个三角函数值:(1);(2);(3).
解:(1)因为当时,,,所以
, ,
, 不存在,
, 不存在。
(2)因为当时,,,所以
, ,
, 不存在,
, 不存在。
(3)因为当时,,,所以
, ,
不存在, ,
不存在, .
例3 已知角的终边过点,求的六个三角函数值。
解:因为过点,所以,
当;
;;
当;
;.
4.三角函数的符号
由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知:
①正弦值对于第一、二象限为正(),对于第三、四象限为负();
②余弦值对于第一、四象限为正(),对于第二、三象限为负();
③正切值对于第一、三象限为正(同号),对于第二、四象限为负(异号).
说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值。
5.诱导公式
由三角函数的定义,就可知道:终边相同的角三角函数值相同。
即有:,
,其中.
,
(练习)确定下列三角函数值的符号:
(1);(2);(3);(4).
五、小结:1.任意角的三角函数的定义;
2.三角函数的定义域、值域;
3.三角函数的符号及诱导公式。
六、作业: 补充:已知点,在角的终边上,求、、的值。
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- 3 -第七课时 平面向量的坐标运算(一)
教学目标:
理解平面向量的坐标概念,掌握已知平面向量的和、差,实数与向量的积的坐标表示方法.
教学重点:
平面向量的坐标运算.
教学难点:
理解向量坐标化的意义.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们学面向量的基本定理,这一节,我们将利用此定理推得平面向量的坐标表示.
我们知道,在直角坐标系内,第一个点都可以用一个有序实数对(x,y)来表示,本节我们将把向量放入直角坐标平面内,同样用有序数对(x,y)来表示.
Ⅱ.讲授新课
1.平面向量的坐标表示
在平面直角坐标系中,i、j为x轴、y轴正方向的单位向量(一组基底),由平面向量的基本定理可知:平面内任一向量a,有且只有一对实数x,y,使a=xi+yj成立.
2.平面向量的坐标运算
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a+b=(x1+x2,y1+y2),
a-b=(x1-x2,y1-y2).
即:平面内一个向量的坐标等于此向量有向线段的终点坐标减去始点坐标.
3.实数与向量积的坐标表示
若a=(x,y),则λa=(λx,λ y)
4.向量平行的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,由a∥b存在实数λ,使a=λb.
∴(x1,y1)=λ(x2,y2)=(λx2,λ y2),
∴x1=λx2,y1=λy2.
消去λ得:x1y2-x2y1=0,
∴a∥bx1y2-x2y1=0.(b≠0)
[例1]已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,
(1)若u=3v,求x;(2)若u∥v,求x.
解:∵a=(1,1),b=(x,1),∴u=(1,1)+2(x,1)=(1,1)+(2x,2)=(2x+1,3)
v=2(1,1)-(x,1)=(2-x,1)
(1)u=3v(2x+1,3)=3(2-x,1)
(2x+1,3)=(6-3x,3)
∴2x+1=6-3x,解得x=1
(2)u∥v(2x+1,3)=λ(2-x,1)
(2x+1)-3(2-x)=0x=1
评述:对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应要求学生引起重视.
[例2]平行四边形ABCD的对角线交于点O,且知=(3,7),=(-2,1),求坐标.
分析:要求得的坐标,只要求得的坐标即可.
解:由=(3,7),=(-2,1),
可有=-=(-2,1)-(3,7)=(-5,-6)
∴== (-5,-6)=(-,-3)
评述:向量的加、减法,实数与向量的积是向量的基本运算,对于用坐标表示的向量需运用向量的坐标运算法则,而几何图形中的向量应结合向量加、减法的几何意义以方便寻找关系.
[例3]下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底,正确的判断是( )
(1)e1=(-1,2),e2=(5,7); (2)e1=(3,5),e2=(6,10);
(3)e1=(2,-3),e2=(,-).
A.(1) B.(1)(3) C.(2)(3) D.(1)(2)(3)
解:(1)∵-1×7≠2×5
∴e1e2故e1、e2可作为基底.
(2)∵3×10=5×6.
∴e1∥e2故e1,e2不能作为基底.
(3)∵2×(-)=-3×.
∴e1∥e2故e1,e2不能作为基底. 故选A
评述:本题考查基底的概念,及两向量平行的充要条件的坐标形式.
Ⅲ.课堂练习
课本P74练习1,2,3,4,5,6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的坐标表示,熟练平面向量的坐标运算,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P76习题 1,2,3,4
- 2 -1.3.1 三角函数的周期性
一、课题:三角函数的周期性
二、教学目标:1.理解周期函数、最小正周期的定义;
2.会求正、余弦函数的最小正周期。
三、教学重、难点:函数的周期性、最小正周期的定义。
四、教学过程:
(一)引入:
1.问题:(1)今天是星期二,则过了七天是星期几?过了十四天呢?……
(2)物理中的单摆振动、圆周运动,质点运动的规律如何呢?
2.观察正(余)弦函数的图象总结规律:
自变量
函数值
正弦函数性质如下:
文字语言:正弦函数值按照一定的规律不断重复地取得;
符号语言:当增加()时,总有.
也即:(1)当自变量增加时,正弦函数的值又重复出现;
(2)对于定义域内的任意,恒成立。
余弦函数也具有同样的性质,这种性质我们就称之为周期性。
(二)新课讲解:
1.周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数叫做这个函数的周期。
说明:(1)必须是常数,且不为零;
(2)对周期函数来说必须对定义域内的任意都成立。
【思考】
(1)对于函数,有,能否说是它的周期?
(2)正弦函数,是不是周期函数,如果是,周期是多少?(,且)
(3)若函数的周期为,则,也是的周期吗?为什么?
(是,其原因为:)
2.最小正周期的定义
对于一个周期函数,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期。
说明:(1)我们现在谈到三角函数周期时,如果不加特别说明,一般都是指的最小正周期;
(2)从图象上可以看出,;,的最小正周期为;
(3)【判断】:是不是所有的周期函数都有最小正周期? (没有最小正周期)
3.例题分析:
例1:求下列函数周期:
(1),;
(2),;
(3),.
解:(1)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(2)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
(3)∵,
∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现,
所以,函数,的周期是.
说明:(1)一般结论:函数及函数,(其中 为常数,且,)的周期;
(2)若,例如:①,;②,;
③,.
则这三个函数的周期又是什么?
一般结论:函数及函数,的周期.
例2:求下列函数的周期:
(1); (2);
(3); (4); (5).
解:(1),∴周期为;
(2),∴周期为;
(3) ∴周期为;
(4),∴周期为;
(5),∴周期为.
说明:求函数周期的一般方法是:先将函数转化为的形式,再利用公式进行求解。
五、课堂练习:求下列函数的周期:
(1),; (2),; (3),;
(4),;(5),;(6),.
六、小结:1.周期函数、最小正周期的定义 2. 型函数的周期的求法。
–
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- 2 -邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第七课时 平面向量的坐标运算(一)
教学目标:
理解平面向量的坐标概念,掌握已知平面向量的和、差,实数与向量的积的坐标表示方法.
教学重点:
平面向量的坐标运算.
教学难点:
理解向量坐标化的意义.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们学面向量的基本定理,这一节,我们将利用此定理推得平面向量的坐标表示.
我们知道,在直角坐标系内,第一个点都可以用一个有序实数对(x,y)来表示,本节我们将把向量放入直角坐标平面内,同样用有序数对(x,y)来表示.
Ⅱ.讲授新课
1.平面向量的坐标表示
在平面直角坐标系中,i、j为x轴、y轴正方向的单位向量(一组基底),由平面向量的基本定理可知:平面内任一向量a,有且只有一对实数x,y,使a=xi+yj成立.
2.平面向量的坐标运算
若a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a+b=(x1+x2,y1+y2),
a-b=(x1-x2,y1-y2).
即:平面内一个向量的坐标等于此向量有向线段的终点坐标减去始点坐标.
3.实数与向量积的坐标表示
若a=(x,y),则λa=(λx,λ y)
4.向量平行的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,由a∥b存在实数λ,使a=λb.
∴(x1,y1)=λ(x2,y2)=(λx2,λ y2),
∴x1=λx2,y1=λy2.
消去λ得:x1y2-x2y1=0,
∴a∥bx1y2-x2y1=0.(b≠0)
[例1]已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,
(1)若u=3v,求x;(2)若u∥v,求x.
解:
评述:对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应要求学生引起重视.
[例2]平行四边形ABCD的对角线交于点O,且知=(3,7),=(-2,1),求坐标.
分析:要求得的坐标,只要求得的坐标即可.
解:
评述:向量的加、减法,实数与向量的积是向量的基本运算,对于用坐标表示的向量需运用向量的坐标运算法则,而几何图形中的向量应结合向量加、减法的几何意义以方便寻找关系.
[例3]下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底,正确的判断是( )
(1)e1=(-1,2),e2=(5,7); (2)e1=(3,5),e2=(6,10);
(3)e1=(2,-3),e2=(,-).
A.(1) B.(1)(3) C.(2)(3) D.(1)(2)(3)
解:
评述:本题考查基底的概念,及两向量平行的充要条件的坐标形式.
Ⅲ.课堂练习
课本P74练习1,2,3,4,5,6
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的坐标表示,熟练平面向量的坐标运算,并能进行简单的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P76习题 1,2,3,4
- 1 -三角恒等变换单元练习题
一、选择题(5×12=60分)
1.cos2-的值为
A.1 B. C. D.
2.tan-cot等于
A.-2 B.-1 C.2 D.0
3.若sin=,cos=-,则θ在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.cos2+cos2+coscos的值等于
A. B. C. D.1+
5.已知π<α<,且sin(+α)=,则tan等于
A.3 B.2 C.-2 D.-3
6.若tanθ+cotθ=m,则sin2θ等于
A. B. C.2m D.
7.下面式子中不正确的是
A.cos(-)=coscos+ B.cos=cos·cos-sin
C.sin(+)=sin·cos+cos D.cos=cos-cos
8.如果tan=,那么cosα的值是
A. B. C.- D.-
9.化简 eq \f(cos(+x)-sin(+x),cos(+x)+sin(+x)) 的值是
A.tan B.tan2x C.-tanx D.cotx
10.若sinα=,α在第二象限,则tan的值为
A.5 B.-5 C. D.-
11.设5π<θ<6π,cos=a,则sin等于
A.- B.- C.- eq \r() D.- eq \r()
12.在△ABC中,若sinBsinC=cos2,则此三角形为
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
二、填空题(4×6=24分)
13.若tanα=-2且sinα<0,则cosα=_____.
14.已知sinα=,2π<α<3π,那么sin+cos=_____.
15.coscos=_____.
16.已知π<θ<,cosθ=-,则cos=_____.
17.tan19°+tan26°+tan19°tan26°=_____.
18.若cos(α+β)=,cos(α-β)=-,且<α-β<π,<α+β<2π,则cos2α=_____,cos2β=_____.
第Ⅱ卷
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、填空题
13 14 15
16 17 18
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.已知sinα+sinβ=1,cosα+cosβ=0,求cos2α+cos2β的值.
20.已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),求sinα、tanα.
21.已知sin(x-)cos(x-)=-,求cos4x的值.
22.求证cos3α=4cos3α-3cosα
23.若函数y=x2-4px-2的图象过点(tanα,1)及点(tanβ,1).
三角恒等变换单元练习题答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A D C D B D B C A D B
二、填空题
13 14 - 15 -
16 - 17 1 18 - -1
三、解答题(12+13+13+14+14=66分)
19.已知sinα+sinβ=1,cosα+cosβ=0,求cos2α+cos2β的值.
1
20.已知sin22α+sin2αcosα-cos2α=1,α∈(0,),求sinα、tanα.
解:∵sin22α+sin2αcosα-cos2α=1
∴4sin2αcos2α+2sinαcos2α-2cos2α=0
即:cos2α(2sin2α+sinα-1)=0cos2α(sinα+1)(2sinα-1)=0
又α∈(0,),∴cos2α>0,sinα+1>0.
故sinα=,α=,tanα=.
21.已知sin(x-)cos(x-)=-,求cos4x的值.
解析:由sin(x-)cos(x-)=-
[sin(2x-π)+sin(-)]=-
sin2x=-cos4x=1-2sin22x=.
22.求证cos3α=4cos3α-3cosα
证明:左边=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα
=(2cos2α-1)cosα-2sin2αcosα
=2cos3α-cosα-2sin2αcosα
=2cos3α-cosα-2(1-cos2α)cosα
=4cos3α-3cosα=右边.
23.若函数y=x2-4px-2的图象过点(tanα,1)及点(tanβ,1).
求2cos2αcos2β+psin2(α+β)+2sin2(α-β)的值.
解:由条件知tanα、tanβ是方程
x2-4px-2=1的两根.
∴
∴tan(α+β)==p.
∴原式=2cos2αcos2β+tan(α+β)sin2(α+β)+2sin2(α-β)
=cos2(α+β)+cos2(α-β)+2sin2(α+β)+2sin2(α-β)
=cos2(α+β)+cos2(α-β)+[1-cos2(α+β)]+[1-cos2(α-β)]=2
- 4 -1.1.1 任意角(1)
一、课题:任意角(1)
二、教学目标:1.理解任意角的概念;
2.学会建立直角坐标系讨论任意角,判断象限角,掌握终边相同角的集合的书写。
三、教学重、难点:1.判断已知角所在象限;
2.终边相同的角的书写。
四、教学过程:
(一)复习引入:
1.初中所学角的概念。
2.实际生活中出现一系列关于角的问题。
(二)新课讲解:
1.角的定义:一条射线绕着它的端点,从起始位置旋转到终止位置,形成一个角,点 是角的顶点,射线分别是角的终边、始边。
说明:在不引起混淆的前提下,“角”或“”可以简记为.
2.角的分类:
正角:按逆时针方向旋转形成的角叫做正角;
负角:按顺时针方向旋转形成的角叫做负角;
零角:如果一条射线没有做任何旋转,我们称它为零角。
说明:零角的始边和终边重合。
3.象限角:
在直角坐标系中,使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与轴的非负轴重合,则
(1)象限角:若角的终边(端点除外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角。
例如:都是第一象限角;是第四象限角。
(2)非象限角(也称象限间角、轴线角):如角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。例如:等等。
说明:角的始边“与轴的非负半轴重合”不能说成是“与轴的正半轴重合”。因为轴的正半轴不包括原点,就不完全包括角的始边,角的始边是以角的顶点为其端点的射线。
4.终边相同的角的集合:由特殊角看出:所有与角终边相同的角,连同角自身在内,都可以写成的形式;反之,所有形如的角都与角的终边相同。 从而得出一般规律:
所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合,
即:任一与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和。
说明:终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同。
5.例题分析:
例1 在与范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判断它们是第几象限角?
(1) (2) (3)
解:(1),
所以,与角终边相同的角是,它是第三象限角;
(2),
所以,与角终边相同的角是角,它是第四象限角;
(3),
所以,角终边相同的角是角,它是第二象限角。
例2 若,试判断角所在象限。
解:∵
∴与终边相同, 所以,在第三象限。
例3 写出下列各边相同的角的集合,并把中适合不等式的元素写出来: (1); (2); (3).
解:(1),
中适合的元素是
(2),
S中适合的元素是
(3)
S中适合的元素是
四、课堂练习:
五、课堂小结:1.正角、负角、零角的定义;
2.象限角、非象限角的定义;
3.终边相同的角的集合的书写及意义。
六、作业:
补充:1.(1)写出与终边相同的角的集合.
(2)若,且,求.
PAGE
- 2 -3.2 二倍角的三角函数
第1课时
【学习导航】
知识网络
1.二倍角公式的作用在于用单角的三角函数来表达二倍角的三角函数,它适用于二倍角与单角的三角函数之间的互化问题.
2.二倍角公式不只限于是的二倍的形式,其它如是的两倍,是的两倍,是的两倍,是的两倍等,所有这些都可以应用二倍角公式.因此,要理解“二倍角”的含义,即当时,就是的二倍角.凡是符合二倍角关系的就可以应用二倍角公式.尤其是“倍角”的意义是相对的.
3.二倍角公式是从两角和的三角函数公式中,取两角相等时推导出,记忆时可联想相应角的公式.
4.公式成立的条件是
学习要求
1.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式;
2.能用上述公式进行简单的求值、化简、恒等证明.
重点难点
重点:1.二倍角公式的推导;?
2.二倍角公式的简单应用.?
难点:理解倍角公式,用单角的三角函数表示二倍角的三角函数.
【自学评价】
1.复习两角和与差的正弦、余弦、正切公式:
2.二倍角公式的推导
在公式,,中,当时,得到相应的一组公式:
;
;
;
注意: 1°在中 2°在因为,所以公式可以变形为
或
公式,,,统称为二倍角的三角函数公式,简称为二倍角公式.
【精典范例】
1、 倍角公式的简单运用
例1不查表.求下列各式的值
(1) (2)
(3)
(4)
【解】
例2若tan = 3,求sin2 cos2 的值
【解】
例3用表示
【解】
点评:
1、加深对“二倍角”的理解,即角的变换;
2、进一步体会“化归思想”(三倍角化归为两角和与二倍角)。
例4已知,求的值。
【解】
点评:进一步体会角的变换的妙处。
二、
之间的关系
例5已知,,求,,,的值。
【解】
三、倍角公式的进一步运用
例6求证:
【解】
例7求的值。
【解】
进一步探讨的值。
思维点拔:
要理解并掌握二倍角公式以及推导,能正确运用二倍角的正弦、余弦、正切公式进行简单三角函数式的化简、求值与恒等式证明.?
二倍角公式是由和角公式由一般化归为特殊而来的,要注重这种基本数学思想方法,学会怎样去发现数学规律.
【追踪训练】:
1.若270°<α<360°,则等于 ( )
A.sin B.cos
C.-sin D.-cos
2.求值:
(1)sin2230’cos2230’=
(2)
(3)
(4)
3.求值
(1)sin10°sin30°sin50°sin70°
(2) cos200cos400cos600cos800
4.已知,求sin2,cos2,tan2的值.
5.已知,,
且,求的值。
6.已知求的值.
7.已知求的值.
【师生互动】
学生质疑
教师释疑
学习札记
学习札记
学习札记邳州市第一中学高一年级数学学科——导学练
第十六课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
教学目标
理解振幅的定义,理解振幅变换和周期变换的规律,会对函数y=sinx进行振幅和周期变换;渗透数形结合思想,培养动与静的辩证关系,提高数学修养.
教学重点
1.理解振幅变换和周期变换的规律;
2.熟练地对y=sinx进行振幅和周期变换.
教学难点
理解振幅变换和周期变换的规律
教学过程
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们常常会遇到形如y=Asin(ωx+)的函数解析式(其中A,ω,都是常数).下面我们讨论函数y=Asin(ωx+),x∈R的简图的画法.
Ⅱ.讲授新课
首先我们来看形如y=Asinx,x∈R的简图如何来画
[例1]画出函数y=2sinx,x∈R,y=sinx,x∈R的简图.
解:画简图,我们用“五点法”
描点画图:
请同学们观察它们之间的关系
(1)y=2sinx,x∈R的值域是[-2,2]
(2)y=sinx,x∈R的值域是[-,]
图象可看作把y=sinx,
结论:
一般地,
[例2]画出函数y=sin2x,x∈R y=sinx,x∈R的简图.
解:
函数y=sinx,x∈R的周期T==4π
我们画[0,4π]上的简图,
利用它们各自的周期,把它们分别向左、右扩展得到它们的简图.
函数y=sin2x,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到.
函数y=sinx,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
结论:
一般地,
ω决定了函数的周期,这一变换称为周期变换.
Ⅲ.课时小结
函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
1.判断正误
①y=Asinωx的最大值是A,最小值是-A. ( )
②y=Asinωx的周期是. ( )
③y=-3sin4x的振幅是3,最大值为3,最小值是-3. ( )
2.用图象变换的方法在同一坐标系内由y=sinx的图象画出函数y=-sin(-2x)的图象.
3.下列变换中,正确的是 ( )
A.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
B.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
C.将y=-sin2x图象上的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的相反数,即得到
y=sinx的图象
D.将y=-3sin2x图象上的横坐标缩小一倍,纵坐标扩大到原来的倍,且变为相反数,即得到y=sinx的图象
4.试判断函数f(x)=在下列区间上的奇偶性.
(1)x∈(-,) (2)x∈[-,]
5.求函数y=logcos(x+)的单调递增区间.
6.求函数y=sin(-2x)的单调递增区间.
- 4 -1.1.2 任意角(2)
一、课题:任意角(2)
二、教学目标:1.熟练掌握象限角与非象限角的集合表示;
2.会写出某个区间上角的集合。
三、教学重、难点:区间角的表示。
四、教学过程:
(一)复习:
1.角的分类:按旋转方向分;按终边所在位置分。
2.与角同终边的角的集合表示。
3.练习:把下列各角写成的形式,并指出它们所在的象限或终边位置。
(1); (2); (3).
(答案)(1) 第三象限角。
(2), 第一象限角。
(3),终边在轴非正半轴。
(二)新课讲解:
1.轴线角的集合表示
例1:写出终边在轴上的角的集合。
分析:(1)到的角落在轴上的有;
(2)与终边分别相同的角的集合为:
(3)所有终边在轴上的角的集合就是和并集:
.
拓展:(1)终边在轴线的角的集合怎么表示? ;
(2)所有轴线角的集合怎么表示? ;
(3)相对于轴线角的集合,象限角的集合怎么表示? .
提问:第一、二、三、四象限角的集合又怎么表示? (略)
例2:写出第一象限角的集合.
分析:(1)在内第一象限角可表示为;
(2)与终边相同的角分别为;
(3)第一象限角的集合就是夹在这两个终边相同的角中间的角的集合,我们表示为:
.
学生讨论,归纳出第二、三、四象限角的集合的表示法:
;
;
.
说明:区间角的集合的表示不唯一。
例3 写出所夹区域内的角的集合。
解:当终边落在上时,角的集合为;
当终边落在上时,角的集合为;
所以,按逆时针方向旋转有集合:.
五、课堂练习:
1.若角的终边在第一象限或第三象限的角平分线上,则角的集合是 .
2.若角与的终边在一条直线上,则与的关系是 .
3.(思考)若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于轴对称,则与的关系是 .
若角与的终边关于原点对称,则与的关系是 .
六、小结:1.非象限角(轴线角)的集合表示;
2.区间角集合的书写。
七、作业:
补充:1.试写出终边在直线上所有角的集合,并指出上述集合中介于与之间的角。
2.若角是第三象限角,问是哪个象限的角?是哪个象限的角?
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- 1 -第二课时 两角和与差的正弦
教学目标:
掌握S(α+β)与S(α-β)的推导过程及公式特征,利用上述公式进行简单的求值与证明;培养学生的推理能力,提高学生的数学素质.
教学重点:
两角和与差的正弦公式及推导过程.
教学难点:
灵活应用所学公式进行求值证明.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
首先,同学们回顾一下咱们前面所推导的两角和与差的余弦公式.
首先,我们利用单位圆及两点间的距离公式结合三角函数的定义,推导出了两角和的余弦公式,进而推导出了两角差的余弦公式及两个诱导公式,不妨,将cos (-θ)=sinθ中的θ用α+β代替,看会得到什么新的结论
Ⅱ.讲授新课
一、推导公式
由sinθ=cos(-θ)
得:sin(α+β)=cos [-(α+β)]=cos[(-α)-β]
=cos(-α)cos β+sin(-α)sinβ
又∵cos(-α)=sinα,sin(-α)=cos α
∴sin(α+β)=sinαcos β+cos αsinβ
这一式子对于任意的α,β值均成立.
将此式称为两角和的正弦公式:
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
在前面,当我们推出两角和的余弦公式C(α+β)时,将其中的β用-β代替,便得到了两角差的余弦公式,这里,也不妨将S(α+β)中的β用-β代替,看会得到什么新的结论
sin[α+(-β)]=sinαcos(-β)+cosαsin(-β)
=sinαcosβ-cosαsinβ
即:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
这一式子对于任意的α,β的值均成立.
这一式子被称为两角差的正弦公式:
S(α-β):sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ下面,看他们的应用.
二、例题讲解
[例1]利用和(差)角公式求75°,15°的正弦、余弦、正切值.
分析:首先应将所求角75°,15°分解为某些特殊角的和或差.
解:sin75°=sin(45°+30°)
=sin45°cos 30°+cos 45°sin30°
=·+·=
cos 75°=cos(45°+30°)=cos 45°cos 30°-sin45°sin30°=
tan75°===2+
sin15°=sin(45°-30°)
=sin45°cos 30°-cos 45°sin30°=
或sin15°=sin(60°-45°)
=sin60°cos 45°-cos 60°sin45°=
或sin15°=sin(90°-75°)=cos 75°=
cos 15°=cos (45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin45°sin30°=
或cos 15°=cos (60°-45°)=
或cos 15°=cos(90°-75°)=sin75°=
tan15°===2-
[例2]已知sinα=,α∈(,π),cosβ=-,β∈(π,),求sin(α-β),cos(α+β),tan(α+β).
分析:观察此题已知条件和公式C(α+β),S(α-β),要想求sin(α-β),cos (α+β),应先求出cosα,sinβ.
解:由sinα=且α∈(,π)
得:cos α=-=- eq \r(1-()2) =-;
又由cosβ=-且β∈(π,)
得:sinβ=-=- eq \r(1-(-)2) =-.
∴sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
=×(-)-(-)(-)=
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=(-)(-)-×(-)=
由公式S(α+β)可得
sin(α+β)=
∴tan(α+β)=
==
Ⅲ.课堂练习
1.求证:=
证明:右=
===左.
∴原式得证.
2.在△ABC中,sinA= (0°<A<45°),cos B= (45°<B<90°),求sinC与cos C的值.
解:∵在△ABC中,∴A+B+C=180°
即C=180°-(A+B)
又∵sinA=且0°<A<45° ∴cos A=
∵cos B=且45°<B<90° ∴sinB=
∴sinC=sin[180°-(A+B)]
=sin(A+B)=sinAcos B+cos AsinB
=×+×=
cos C=cos [180°-(A+B)]
=-cos (A+B)=sinAsinB-cos Acos B=
对于练习1这种类型的习题,首先要仔细观察题目的结构,回忆有关公式,认真分析,一般遵循由繁到简的原则.
对于练习2这种类型的习题,要仔细观察已知角与所求角的关系.做好准备工作,然后着手求解.
Ⅳ.课时小结
在前面推导出的C(α+β)与cos(-α)=sinα的基础上又推导出两公式,即:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ (S(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
同学们要注意它们之间的区别与联系,从而熟练掌握,以便灵活应用其解决一些相关的问题.
Ⅴ.课后作业
课本P100习题 1,2,3.
- 3 -两角和与差的正、余弦(1)
一、课题:两角和与差的正、余弦(1)
二、教学目标:1.进一步熟悉两角和与差的正(余)弦公式,能正确运用公式进行简单的
三角函数的化简、求值;
2.掌握一些角的变换技巧,能选择恰当的公式解决有关问题;
3.了解由三角函数值求角的方法。
三、教学重、难点:公式的运用。
四、教学过程:
(一)复习:
1.及公式;
2.练习 3(1)(2)(3).
(二)新课讲解:
例1:已知,,
(1)求的值.; (2)求.
解:(1)由得,
又由得,
,
.
(2), ,
所以,.
说明:求某一角的一般方法:(1)确定此角的范围;(2)求出此角的某一三角函数值;
(3)确定此角。
例2:已知,且,求的值。
分析:,所以应选用求的值。
解:,∴,
又∵,∴,
∴=,
=.
例3:已知,,,求的值。
解:由得,,
又∵,,
∴,
,
所以,
.
五、小结:1.掌握求角的一般方法;
2.寻找角之间的关系,选择恰当的公式解决有关问题。
六、作业:
PAGE
- 1 -第十课时 诱导公式(二)
教学目标:
理解诱导公式的推导方法,掌握诱导公式并运用之进行三角函数式的求值、化简以及简单三角恒等式的证明,培养学生化归、转化的能力;通过诱导公式的应用,使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的一条行之有效的途径.
教学重点:
理解并掌握诱导公式.
教学难点:
诱导公式的应用——求三角函数值,化简三角函数式,证明简单的三角恒等式.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
公式一~公式四
函数名不变,正负看象限.
Ⅱ.检查预习情况
由-α与α的终边关于直线y=x对称,可得:
公式五:sin(-α)=cosα,cos(-α)=sinα
利用公式二和公式五可得:
公式六:sin(+α)=cosα,cos(+α)=-sinα
公式一~公式六统称为诱导公式
Ⅲ.例题分析
课本P22例3,例4
补充例题:
[例1]化简
解:原式=
==-
[例2]化简
解:原式=
=
==
===cos300=
[例2]已知关于x的方程4x2-2(m+1)x+m=0的两个根恰好是一个直角三角形的两个锐角的余弦,求实数m的值.
分析:依据已知条件及根与系数关系,列出关于m的方程去求解.
解:设直角三角形的两个锐角分别为α、β,则可得α+β=,
∴cosα=sinβ
∵方程4x2-2(m+1)x+m=0中
Δ=4(m+1)2-4·4m=4(m-1)2≥0
∴当m∈R,方程恒有两实根.
又∵cosα+cosβ=sinβ+cosβ=
cosα·cosβ=sinβcosβ=
∴由以上两式及sin2β+cos2β=1,得
1+2·=()2 解得m=±
当m=时,cosα+cosβ=>0,
cosα·cosβ=>0,满足题意,
当m=-时,
cosα+cosβ=<0,这与α、β是锐角矛盾,应舍去.
综上,m=
Ⅳ.课堂练习
课本P23练习 1、2、3、4.
Ⅴ.课时小结
本节课同学们自己导出了公式五、公式六,完成了教材中诱导公式的学习任务,为求任意角的三角函数值“铺平了道路”.利用这些公式,可把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,为求值带来很大的方便,这种转化的思想方法,是我们经常用到的一种解题策略,要细心去体会、去把握.利用这些公式,还可以化简三角函数式,证明简单的三角恒等式,我们要多练习,在应用中达到熟练掌握的程度.
Ⅵ.课后作业
课本P24习题14、15、18.
诱导公式(二)
1.下列不等式中,正确的是 ( )
A.sinπ>sinπ B.tanπ>tan(-)
C.sin(-)>sin(-) D.cos(-π)>cos(-π)
2.tan300°+sin450°的值为 ( )
A.1+ B.1- C.-1- D.-1+
3.已知cos(π+θ)=-,θ是第一象限角,则sin(π+θ)和tanθ的值分别为( )
A. ,- B.-, C.-,- D.-,-
4.已知x∈(1,),则|cosπx|+|cos|-|cosπx+cos|的值是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
5.= .
6.若α是第三象限角,则= .
7.sin2(-x)+sin2(+x)= .
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
诱导公式(二)答案
1.B 2.B 3.B 4.A 5. 6.-sinα-cosα 7.1
8.已知sin(π-α)-cos(π+α)= (<α<π,
求sinα-cosα与sin3(+α)+cos3(+α)的值.
分析:对已知条件中的式子与所求式子先利用诱导公式化简,求得sinαcosα,进而求得sinα-cosα的值.
解:∵sin(π-α)-cos(π+α) = (<α<π)
∴sinα+cosα=
将其两边平方得:1+2sinαcosα=
∴sinαcosα=-, ∵<α<π
∴sinα-cosα
==
又sin3(+α)+cos3(+α)
=sin3[π-(-α)]+cos3[π-(-α)]
=sin3(-α)-cos3(-α)=-sin3α+cos3α
=(cosα-sinα)(cos2α+sinαcosα+cos2α)
=-·(1-)=-
9.设sinα=,cosβ=-,且α、β不在同一象限,求sin(α+β)的值.
分析:依据已知条件可得α、β满足条件的情况有:
(1)α在第一象限,β在第二象限;
(2)α在第一象限,β在第三象限;
(3)α在第二象限,β在第三象限.
解:(1)当α在第一象限,β在第三象限时,
α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+ (n∈Z),则有:
α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=
(2)当α在第一象限,β在第二象限时,α=2kπ+ (k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sinπ=-1
(3)当α在第二象限,β在第三象限时,α=2kπ+π(k∈Z),β=2nπ+π(n∈Z)则有:α+β=2(k+n)π+π
sin(α+β)=sinπ=sin=
综上,得sin(α+β)=
10.已知cos(75°+α)=,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值.
分析:依据已知条件与所求结论,寻求它们的关系(75°+α)+(105°-α)=180°,结合三角函数诱导公式求得.
解:∵cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-
sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)]=-sin(75°+α)
∵cos(75°+α)= >0
又∵α为第三象限角,∴75°+α为第四象限角
∴sin(75°+α)=-
=- eq \r(1-()2) =-
∴cos(105°-α)+sin(α-105°)
=-+=
- 7 -第十六课时 函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
教学目标
理解振幅的定义,理解振幅变换和周期变换的规律,会对函数y=sinx进行振幅和周期变换;渗透数形结合思想,培养动与静的辩证关系,提高数学修养.
教学重点
1.理解振幅变换和周期变换的规律;
2.熟练地对y=sinx进行振幅和周期变换.
教学难点
理解振幅变换和周期变换的规律
教学过程
Ⅰ.课题导入
在现实生活中,我们常常会遇到形如y=Asin(ωx+)的函数解析式(其中A,ω,都是常数).下面我们讨论函数y=Asin(ωx+),x∈R的简图的画法.
Ⅱ.讲授新课
首先我们来看形如y=Asinx,x∈R的简图如何来画
[例1]画出函数y=2sinx,x∈R,y=sinx,x∈R的简图.
解:画简图,我们用“五点法”
∵这两个函数都是周期函数,且周期为2π
∴我们先画它们在[0,2π]上的简图.
列表:
x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
2sinx 0 2 0 -2 0
sinx 0 0 - 0
描点画图:
然后利用周期性,把它们在[0,2π]上的简图向左、右分别扩展,便可得到它们的简图.
请同学们观察它们之间的关系
(1)y=2sinx,x∈R的值域是[-2,2]
图象可看作把y=sinx,x∈R上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍而得(横坐标不变).
(2)y=sinx,x∈R的值域是[-,]
图象可看作把y=sinx,x∈R上所有点的纵坐标缩短到原来的倍而得(横坐标不变).
一般地,函数y=Asinx,x∈R(其中A>0且A≠1)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)而得到.
函数y=Asinx,x∈R的值域是[-A,A]
ymax=A,ymin=-A
A称为振幅,这一变换称为振幅变换.
[例2]画出函数y=sin2x,x∈R y=sinx,x∈R的简图.
解:函数y=sin2x,x∈R的周期 T==π
我们先画在[0,π]上的简图
令X=2x,那么sinX=sin2x
列表:
x 0 π
X=2x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
描点画图:
函数y=sinx,x∈R的周期T==4π
我们画[0,4π]上的简图,令x=x
列表:
x 0 π 2π 3π 4π
X=x 0 π 2π
sinx 0 1 0 -1 0
描点画图:
利用它们各自的周期,把它们分别向左、右扩展得到它们的简图.
函数y=sin2x,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到.
函数y=sinx,x∈R的图象,可看作把y=sinx,x∈R上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
一般地,函数y=sinωx,x∈R(其中ω>0,且ω≠1)的图象,可以看作把y=sinx,x∈R图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到.
ω决定了函数的周期,这一变换称为周期变换.
Ⅲ.课时小结
通过本节学习,要理解并学会对函数y=sinx进行振幅和周期变换,即会画y=Asinx,
y=sinωx的图象,并理解它们与y=sinx之间的关系.
函数y=Asin(ωx+)的图象(一)
1.判断正误
①y=Asinωx的最大值是A,最小值是-A. ( )
②y=Asinωx的周期是. ( )
③y=-3sin4x的振幅是3,最大值为3,最小值是-3. ( )
2.用图象变换的方法在同一坐标系内由y=sinx的图象画出函数y=-sin(-2x)的图象.
3.下列变换中,正确的是 ( )
A.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
B.将y=sin2x图象上的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)即可得到y=sinx的图象
C.将y=-sin2x图象上的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的相反数,即得到
y=sinx的图象
D.将y=-3sin2x图象上的横坐标缩小一倍,纵坐标扩大到原来的倍,且变为相反数,即得到y=sinx的图象
4.试判断函数f(x)=在下列区间上的奇偶性.
(1)x∈(-,) (2)x∈[-,]
5.求函数y=logcos(x+)的单调递增区间.
6.求函数y=sin(-2x)的单调递增区间.
函数y=Asin(ωx+)的图象(一)答案
1.①(×) ②(×) ③(√)
2.解:∵y=-sin(-2x)=sin2x
评述:先化简后画图.
3.A
4.解:f(x)=
===
∵f(-x)==-=-f(x)
∴在(-,)上f(x)为奇函数.
(2)由于x=时,f(x)=1,而f(-x)无意义.
∴在[-,]上函数不具有奇偶性.
5.分析:先考虑对数函数y=logx是减函数,因此函数的增区间在u=cos(x+)的减区间之中,然后再考虑对数函数的定义域.
即函数的递增区间应是cos(x+)的递减区间与cos(x+)>0的解集的交集.
解:依题意得
解得x∈[2kπ-,2kπ+)(k∈Z)
评述:求例如sin(ωx+)、cos(ωx+)的单调区间时,要注意换元,即令u=ωx+,
由u所在区间得到x的范围.
6.求函数y=sin(-2x)的单调递增区间.
错解:∵y=sinx的单调递增区间是
[2kπ-,2kπ+](k∈Z)
∴2kπ-≤-2x≤2kπ+ (k∈Z)
解得-kπ-≤x≤-kπ+ (k∈Z)
∴函数y=sin(-2x)的递增区间是[kπ-,kπ+](k∈Z)
评述:y=sin(-2x)是y=sint及t=-2x的复合函数.由于t=-2x是减函数,所以当y=sint递增时,函数y=sin(-2x)是减函数,上面求得的结果是函数的递减区间,可见,讨论复合函数的单调性必须分析每个函数的单调性,以免犯类似的错误.复合函数的单调性有如下规律:双增双减均为增,一增一减为减.
- 7 -第六课时 两角和与差的余弦、正弦、正切(三)
教学目标:
进一步熟练掌握两角和与差的余弦、正弦、正切公式的灵活应用;提高学生的推理能力,培养学生用联系变化的观点看问题,提高学生的数学素质,使学生树立科学的世界观.
教学重点:
利用两角和与差的余弦、正弦、正切公式解决一些综合性问题.
教学难点:
怎样使学生对所学知识融会贯通,运用自如.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
cos(α±β)=cosαcosβsinαsinβ
sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ
tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ)
Ⅱ.讲授新课
[例1]已知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0且a≠c)的两个根为tanα、tanβ,
求tan(α+β)的值.
分析:由题意可得tanα、tanβ为一元二次方程的两根,由韦达定理可知tanα+tanβ=-,且tanα·tanβ=,联想两角和的正切公式,不难求得tan(α+β)的值.
解:由a≠0和一元二次方程根与系数的关系,可知:
eq \b\lc\{(\a\al(tanα+tanβ=-,tanα·tanβ=)) 且a≠c
所以tan(α+β)== eq \f(-,1-) =-=.
评述:在解题时要先仔细分析题意,联想相应知识,选定思路,再着手解题.
[例2]设sinθ+cosθ=,<θ<π,求sin3θ+cos3θ与tanθ-cotθ的值.
解:∵sinθ+cosθ=
∴sin2θ+2sinθcosθ+cos2θ=
∴sinθcosθ=-
又sin3θ+cos3θ=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)
=(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ)= (1+)=
又∵<θ<π ∴sinθ>0,cosθ<0
∴sinθ-cosθ=
∴tanθ-cotθ=-=
== eq \f(×,-) =-
评述:(1)在sinθ+cosθ、sinθcosθ与sinθ-cosθ中,知其中之一便可求出另外两个.
(2)解决有关sinθ+cosθ、sinθcosθ与sinθ-cosθ的问题是三角函数中的一类重要问题.
[例3]tan2Atan(30°-A)+tan2Atan(60°-A)+tan(30°-A)tan(60°-A)=_____.
解:原式=tan2A[tan(30°-A)+tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2Atan[(30°-A)+(60°-A)][1-tan(30°-A)tan(60°-A)]
+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2Atan(90°-2A)[1-tan(30°-A)tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=tan2A·cot2A[1-tan(30°-A)tan(60°-A)]+[tan(30°-A)tan(60°-A)]
=1
评述:先仔细观察式子中所出现的角,灵活应用公式进行变形,然后化简、求值.
[例4]已知tanα、tanβ是方程x2-3x-3=0的两个根,求sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)的值.
解:由题意知
∴tan(α+β)===
sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)
=cos2(α+β)[tan2(α+β)-3tan(α+β)-3]
=[tan2(α+β)-3tan(α+β)-3]
= eq \f(1,1+()2) [()2-3×-3]=-3
[例5]已知α、β为锐角,cosα=,tan(α-β)=-,求cosβ的值.
解:由α为锐角,cosα=,∴sinα=.
由α、β为锐角,又tan(α-β)=-
∴cos(α-β)=,sin(α-β)=-
∴cosβ=cos[α-(α-β)]=cosα·cos(α-β)+sinα·sin(α-β)
=×+×(-)=
Ⅲ.课堂练习
1.若方程x2+mx+m+1=0的两根为tanα、tanβ.求证sin(α+β)=cos(α+β).
解:由题意可知
由:tan(α+β)=
得:tan(α+β)==1
即:sin(α+β)=cos(α+β)
∴命题得证.
评述:要注意已知条件与所求结论中涉及三角函数的关系,选择适当的关系式进行转化.
2.若△ABC的三内角成等差数列,且A<B<C,tanAtanC=2+,求角A、B、C的大小.
分析:由A、B、C为△ABC的三内角,可知A+B+C=180°,又已知A、B、C为等差数列,即2B=A+C,所以B=60°且A+C=120°与已知条件中的tanAtanC=2+可联系求出tanA、tanC,从而确定A、C.
解:由题意知: 解之得:B=60°且A+C=120°
∴tan(A+C)=tan120°=-=
又∵tanAtanC=2+
∴tanA+tanC=tan(A+C)(1-tanAtanC)
=tan120°(1-2-)=- (-1-)=3+
∵tanA、tanC可作为一元二次方程x2-(3+)x+(2+)=0的两根
又∵0<A<B<C<π
∴tanA=1,tanC=2+ 即:A=45°,C=75°
答:A、B、C的大小分别为45°、60°、75°.
评述:要注意挖掘隐含条件,联想相关知识,构造方程等等.
3.如果sinα+sinβ=a,cosα+cosβ=b,ab≠0,则cos(α-β)等于 ( )
A. B. eq \f((a2+b2),2) C. D. -1
分析:由已知条件中的两关系式结合同角三角函数的平方关系式sin2α+cos2α=1不难求得cos(α-β),再利用平方关系求得sin(α-β).
解:由
得:a2+b2=sin2α+sin2β+2sinαsinβ+cos2α+cos2β+2cosαcosβ
=2+2cos(α-β)
∴cos(α-β)=-1
评述:遇到这种已知条件式时,往往要结合同角三角函数平方关系式.
Ⅳ.课时小结
在解决三角函数问题时,常常要将和角公式、差角公式、诱导公式、同角三角函数基本关系式等等综合使用.
Ⅴ.课后作业
课本P101 9 ,10,11,13
两角和与差的余弦、正弦、正切(二)
1.cos(-15°)等于 ( )
A. B. C. D.
2.在△ABC中,若sinAsinB<cosAcosB,则△ABC的形状为 ( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.以上均可能
3.sin-cos的值是 ( )
A.0 B.- C. D.2
4.若tan(α+β)=,tan(β-)=,则tan(α+)等于 ( )
A. B. C. D.
5.的值是 ( )
A.2 B.-2 C. D.-
6.已知cosθ=-,且θ∈(π,π),则tan(θ-)= .
7.tan70°+tan50°-tan70°tan50°的值等于 .
8.若cos(α-β)=,cos(α+β)=-,则tanα·tanβ= .
9.已知cosα-cosβ=,sinα-sinβ=-,则cos(α-β)= .
10.已知:<β<α<,且cos(α-β)=,sin(α+β)=-,计算sin2α的值.
11.已知tanα,tanβ是方程x2+(4m+1)x+2m=0的两个根,且m≠-.
求的值.
12.已知3sinβ=sin(2α+β),α≠kπ+,α+β≠kπ+,k∈Z.
求证:tan(α+β)=2tanα.
两角和与差的余弦、正弦、正切(二)答案
1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6. 7.- 8. 9.
10.已知:<β<α<,且cos(α-β)=,sin(α+β)=-,计算sin2α的值.
利用sin2α=sin[(α-β)+(α+β)]可求得sin2α=-.
11.已知tanα,tanβ是方程x2+(4m+1)x+2m=0的两个根,且m≠-.
求的值.
解:由题知tanα+tanβ=-(4m+1),tanα·tanβ=2m
== eq \f(+1, +tanα)
==
12.已知3sinβ=sin(2α+β),α≠kπ+,α+β≠kπ+,k∈Z.
求证:tan(α+β)=2tanα.
sinβ=sin[(α+β)-α]
sin(2α+β)=sin[(α+β)+α] 两边展开、移项,合并同类项即可.
- 1 -第三课时 弧度制(一)
教学目标:
理解1弧度的角、弧度制的定义,掌握角度与弧度的换算公式并能熟练地进行角度与弧度的换算,熟记特殊角的弧度数;使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度,二者虽单位不同,但是互相联系的、辩证统一的.进一步加强对辩证统一思想的理解.
教学重点:
使学生理解弧度的意义,正确地进行角度与弧度的换算.
教学难点:
弧度的概念及其与角度的关系.
教学过程:
Ⅰ.课题导入
在初中几何里,我们学习过角的度量,1°的角是怎样定义的呢
周角的为1°的角.
这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制,今天我们再来学习另一种在数学和其他学科中常用的度量角的单位制——弧度制.
Ⅱ.讲授新课
[师]弧度制的单位符号是rad,读作弧度.
我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.即用弧度制度量时,这样的圆心角等于1 rad.
请同学们考虑一下,周角的弧度数是多少 平角呢 直角呢
因为周角所对的弧长l=2πr,所以周角的弧度数是=2π.同理平角的弧度数是=π,直角的弧度是.
由此可知,任一0°到360°的角的弧度数x(x=),必然适合不等式0≤x<2π.角的概念推广后,弧度的概念也随之推广.如果圆心角表示一个负角,且它所对的弧长l=4πr时,这个圆心角的弧度数是多少呢 此时,我们应该先求出这个角的绝对值,然后在其前面放上“-”号,即所求圆心角的弧度数是-=-=-4π
一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是零.任一角α的弧度数的绝对值|α|=,其中l是以角α为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径,这种以弧度作为单位来度量角的单位制叫做弧度制.
从定义中我们可以看出,弧度制实质上是用弧长与其半径的比值来反映弧所对圆心角的大小,这个比值与半径的大小有没有关系呢
这个比值与半径的大小无关而只与角的大小有关,即这样定义是合理的.
用角度制和弧度制度量零角,单位不同,但量数相同(都是0),用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,量数也不同.下面我们来讨论角度与弧度的换算.
因为周角的弧度数是2π,而在角度制下它是360°,所以360°=2π rad.
180°=π rad1°=rad 角度化弧度时用之.
1 rad=()° 弧度化角度时用之
Ⅲ.例题分析
[例1]把67°30′化成弧度
解:∵67°30′=(67)°
∴67°30′=rad×67=π rad.
[例2]把 π rad化成度
解:π rad=π×()°=×180°=108°
注意:
(1)今后用弧度制表示角时,或者说“弧度”为单位度量角时,“弧度”二字或符号“rad”可以省略不写,而只写这个角的弧度数.(此时的弧度在形式上是不名数,但应当把它理解为名数.如α=2,即α是2 rad的角,sin3表示3 rad角的正弦,π=180°即π rad=180°).但用角度制表示角时,或者用“度”为单位度量角时,“度”即“°”不能省去.
(2)用弧度制表示角时,或者说用“弧度”为单位度量角时,常常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数.
(3)今后在表示与角α终边相同的角时,有弧度制与角度制两种单位制,要根据角α的单位来决定另一项的单位,即两项所用的单位制必须一致,绝对不能出现k·360°+或者
2kπ-60°一类的写法.
Ⅳ.课堂练习
课本P10练习 1、2、3、4、7
对于练习中的1题再补充将60°、135°、150°化成弧度;3题再补充将11°15′化成弧度.
Ⅴ.课堂小结
本节课我们学习了弧度制的定义,角度与弧度的换算公式与方法.应该注意,角度制与弧度制是度量角的两种不同的单位制,它们是互相联系的,辩证统一的;角度与弧度的换算,关键要理解并牢记180°=π rad这一关系式,由此可以很方便地进行角度与弧度的换算;三个注意的问题,同学们要切记;特殊角的弧度数,同学们要熟记.
Ⅵ.课后作业
(一)课本P10习题 3、6、7
(二)预习内容:课本P9
弧度制(一)
1.角α的顶点在坐标原点,始边在x轴的正半轴上,当终边过点A(,)时,角α是 ( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.若-<α<β<,则α-β的范围是 ( )
A.-π<α-β<0 B.-<α-β<0
C.-<α-β<π D.-π<α-β<
3.设集合M={α|α=-,k∈Z},N={α|-π<α<π},则M∩N等于 ( )
A.{-,} B.{-,}
C.{-,,-,} D.{ ,- }
4. 下列各组角中,终边相同的角是 ( )
A. 与kπ+ (k∈Z) B.kπ±与 (k∈Z)
C.(2k+1)π与(4k±1)π (k∈Z) D.kπ+与2kπ± (k∈Z)
5.若角α、β的终边关于y轴对称,则α、β的关系一定是(其中k∈Z) ( )
A.α+β=π B.α-β=
C.α-β=(2k+1)π D.α+β=(2k+1)π
6.在与210°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为_________.
7.4弧度角的终边在第 象限.
8.-πrad化为角度应为 .
9.钝角α的终边与它的5倍角的终边关于y轴对称,则α=_________.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
弧度制(一)答案
1.B 2.A 3.C 4. C 5.D 6.- 7.三 8.-345° 9.
10.自行车大链轮有48个齿,小链轮有20个齿,彼此由链条连接,当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是多少度?多少弧度??
分析:在相同时间内,两轮转动的齿数相同,是解决问题的关键,因此,两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,使问题得以解决.
解:由于大链轮与小链轮在相同时间内转过的齿数相同,所以两轮转过的圈数之比与它们的齿数成反比,于是大轮转过的圈数:小转轮过的圈数=20∶48
据此解得当大轮转1周时,小轮转2.4周.
故小轮转过的角度为360°×2.4=864°
小轮转过的弧度为864°×=rad.
答:当大链轮转过一周时,小链轮转过的角度是864°,弧度是rad.
11.如下图,圆周上点A依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.
解:A点2分钟转过2θ,且π<2θ<
14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,
θ=,且<θ<,
∴θ=或
- 5 -第九课时 平面向量的数量积及运算律(一)
教学目标:
掌握平面向量的数量积及其几何意义,掌握平面向量数量积的重要性质及运算律,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件.
教学重点:
平面向量的数量积定义.
教学难点:
平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用.
教学过程:
Ⅰ.课题引入
在物理课中,我们学过功的概念,即如果一个物体在力F的作用下产生位移s,那么力F所做的功W可由下式计算:
W=|F|·|s|cosθ
其中θ是F与s的夹角.
从力所做的功出发,我们引入向量数量积的概念.
Ⅱ.讲授新课
1.两个非零向量夹角的概念
已知非零向量a与b,作=a,=b,则∠AOB=θ (0≤θ≤π)叫a与b的夹角.
说明:(1)当θ=0时,a与b同向;
(2)当θ=π时,a与b反向;
(3)当θ=时,a与b垂直,记a⊥b;
(4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的.
2.数量积的定义
已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cosθ叫a与b的数量积,记作a·b,即有a·b=|a||b|cosθ(0≤θ≤π).
说明:(1)零向量与任一向量的数量积为0,即0·a=0;
(2)符号“·”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.
3.数量积的几何意义
两个向量的数量积等于其中一个向量的长度与另一个向量在其上的投影值的乘积.
说明:这个投影值可正可负也可为零,所以我们说向量的数量积的结果是一个实数.
4.数量积的重要性质
设a与b都是非零向量,e是单位向量,θ0是a与e夹角,θ是a与b夹角.
①e·a=a·e=|a|cosθ0
②a⊥ba·b=0
③当a与b同向时,a·b=|a||b|
当a与b反向时,a·b=-|a||b|
特别地,a·a=|a|2或|a|==
④cosθ=
⑤|a·b|≤|a||b|
说明:上述性质要求学生结合数量积的定义自己尝试推证.
5.数量积的运算律
已知a,b,c和实数λ,则向量的数量积满足下列运算律:
①a·b=b·a (交换律)
②(λa)·b=λ (a·b)=a·(λb) (数乘结合律)
③(a+b)·c=a·c+b·c (分配律)
说明:(1)一般地,(a·b)c≠a(b·c)
(2)a·c=b·c,c≠0a=b
(3)有如下常用性质:a2=|a|2,
(a+b)·(c+d)=a·c+a·d+b·c+b·d
(a+b)2=a2+2a·b+b2
[师]为使大家进一步熟悉数量积的性质,加深对数量积定义的理解,我们来看下面的例题.
[例题]判断正误,并简要说明理由.
①a·0=0;②0·a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,c都有(a·b)c=a(b·c);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2.
分析:根据数量积的定义、性质、运算律,逐一判断.
解:上述8个命题中只有③⑧正确;
对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;
对于②:应有0·a=0;
对于④:由数量积定义有|a·b|=|a||b|·|cosθ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|;
对于⑤:若非零向量a、b垂直,有a·b=0;
对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零;
对于⑦:若a与c共线,记a=λc.
则a·b=(λc)·b=λ (c·b)=λ (b·c),
∴(a·b)c=λ (b·c)c=(b·c)λ c=(b·c)a
若a与c不共线,则(a·b)c≠(b·c)a.
评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.
说明:
1.概念辨析:正确理解向量夹角定义
对于两向量夹角的定义,两向量的夹角指从同一点出发的两个向量所构成的较小的非负角,因对向量夹角定义理解不清而造成解题错误是一些易见的错误,如:
[例1]已知△ABC中,a=5,b=8,C=60°,求·.
对此题,有同学求解如下:
解:如图,∵||=a=5,||=b=8,C=60°,
∴·=||||cosC=5×8cos60°=20.
分析:上述解答,乍看正确,但事实上确实有错误,原因就在于
没能正确理解向量夹角的定义,即上例中与两向量的起点并不同,因此,C并不是它们的夹角,而正确的夹角应当是C的补角120°.
2.向量的数量积不满足结合律
分析:若有(a·b)·c=a·(b·c),设a、b夹角为α,b、c夹角为β,则
(a·b)·c=|a|·|b|cosα·c,a·(b·c)=a·|b||c|cosβ.
∴若a=c,α=β,则|a|=|c|,进而有:(a·b)c=a·(b·c)
这是一种特殊情形,一般情况则不成立.举反例如下:
已知|a|=1,|b|=1,|c|=,a与b夹角是60°,b与c夹角是45°,则:
(a·b)·c=(|a||b|cos60°)·c=c,
a·(b·c)=(|b||c|cos45°)·a=a
而c≠a,故(a·b)·c≠a·(b·c)
3.等式的性质“实数a、b、c,且ab=ac,a≠0推出b=c”这一性质在向量推理中不正确.
[例2]举例说明a·b=a·c,且a≠0,推不出b=c.
解:取|a|=1,|b|=,a与b的夹角为45°,|c|=,a与c的夹角为0°,显然a·b=a·c=,但b≠c.
4.“如果ab=0,那么a,b中至少有一个为零”这一性质在向量推理中不正确.
[例3]已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为90°,求a·b.
解:a·b=2×3×cos90°=0,显然a≠0,b≠0,由a·b=0可推出以下四种可能:
①a=0,b≠0; ②b=0,a≠0;
③a=0且b=0; ④a≠0且b≠0但a⊥b.
Ⅲ.课堂练习
课本P80练习1,2,3
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家掌握平面向量的数量积的定义、重要性质、运算律,并能运用它们解决相关的问题.
Ⅴ.课后作业
课本P82习题 1,2,3
- 3 -第二课时 向量的加法
教学目标:
掌握向量加法概念,结合物理学实际理解向量加法的意义,能熟练地掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,并能作出已知两向量的和向量,理解向量加法满足交换律和结合律,表述两个运算律的几何意义,掌握有特殊位置关系的两个向量的和,比如共线向量、共起点向量、共终点向量等.
教学重点:
向量加法的平行四边形法则与三角形法则.
教学难点:
对向量加法定义的理解.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
上一节,我们一起学习了向量的有关概念,明确了向量的表示方法,了解了零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并接触了这些概念的辨析判断.
另外,向量和我们熟悉的数一样可以进行加减运算,这一节,我们先学习向量的加法.
Ⅱ.讲授新课
我们先给出向量加法的定义
1.向量加法的定义
已知a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,
则向量叫做a与b的和,记作a+b.
即a+b=+=.
求两个向量和的运算叫向量的加法.
2.向量加法的三角形法则
在定义中所给出的求向量和的方法就是向量加法的三角形法则,运用这一法则时要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量的终点为起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量即为和向量.
3.向量加法的平行四边形法则
如图,由于平行四边形对边平行且相等,则可把向量b的起点由B移到A,即= =b,则:
=+=+
即:在平面内过同一点A作=a,=b,则以AB、AD为邻边
构造平行四边形ABCD,则以A为起点的对角线向量即a与b的和,这种方法即为向量加法的平行四边形法则.
说明:上述两种方法实质相同,但应用各有特色,三角形法则适合于首尾相接的两向量求和,而平行四边形法则适合于同起点的两向量求和,但两共线向量求和时,则三角形法则较为合适.
4.向量加法所满足的运算律
交换律:a+b=b+a
结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
说明:运算律验证引导学生完成.
下面我们通过例题来进一步熟悉向量加法的三角形法则与平行四边形法则.
[例1]如图,已知向量a,b,求作向量a+b.
分析:此题可以应用三角形法则也可应用平行四边形法则
求解,但应注意两种法则的适用前提不同,若用三角形法则,
则应平移为两向量首尾相接;若用平行四边形法则,则应平移
为两向量同起点情形.
作法一:设a=,b=,过点B作==b,
则根据向量加法的三角形法则可得
=+=a+b
作法二:过A作==b,然后根据向量加法的
平行四边形法则,以AB、AC作出的平行四边形的对角
线=a+b.
评述:在求作两已知向量的和向量时,对于向量加法
的三角形法则和平行四边形法则,学生可根据具体情况灵
活运用.
[例2]一艘船从A点出发以2 km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2 km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).
分析:速度是一个既有大小又有方向的量,所以可以用向量表示,速度的合成也就是向量的加法.
解:如图,设表示船向垂直于对岸行驶的速度,表示水流
的速度,以AD、AB作邻边作ABCD,则就是船实际航行的速度.
在Rt△ABC中,||=2,||=2,
∴||= eq \r(||2+||2)
= eq \r(22+(2)2) =4
∵tanCAB==,∴∠CAB=60°
答:船实际航行速度的大小为4 km/h,方向与流速间的夹角为60°.
评述:此题说明在物理学中有关速度合成等问题可以运用向量的知识来解决.
[例3]试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
分析:要证明四边形是平行四边形,只要证明其中一组对边平行且相等,由向量相等的定义可知,只需证明其中一组对边对应的向量相等.
解析:已知ABCD是四边形,对角线AC与BD交于O,AO=OC,DO=OB.
求证:ABCD是平行四边形.
证明:如图,由向量的加法法则,
有=+,=+.
又已知=,=. ∴=.
这说明AB与DC平行且相等.
故ABCD是平行四边形.
Ⅲ.课堂练习
课本P63练习1,2,3,4.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要求大家在理解向量加法定义的基础上,掌握向量加法的三角形法则与平行四边形法则,并了解向量加法在物理学中的应用.
Ⅴ.课后作业
课本P68习题 1,2,3
- 3 -第3章 三角恒等变换
【学习导航】
1. 本章利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式,并由此公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式;二倍角的正弦、余弦、正切公式等,以及运用这些公式进行简单的恒等变换。
2. 三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上。三角恒等变换公式反映了角的相加、相减、二倍角运算引起三角函数值变化的规律,是研究三角函数性质及其应用的一种工具。学习和应用三角恒等变换,有利于发展推理能力和运算能力。
3、三角恒等变换具有几何和物理的应用背景。以向量为桥梁将三角恒等变换的算式与直观的几何图形相互沟通和转化,有助于学习和应用三角恒等变换,还能提高学习数学的兴趣,体会数学是一个有机联系的整体,二不是各不相关的内容的堆积。
知识网络
学习要求
1. 了解用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;
2. 理解以两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;
3. 运用上述公式进行简单的恒等变换,推导半角公式,积化和差、和差化积公式作为基本训练,进一步提高运用转化的观点去处理问题的自觉性,体会一般与特殊的思想,换元的思想,方程的思想等数学思想在三角恒等变换中的应用。
3.1.1两角和与差的余弦
【学习导航】
1. 掌握推导两角差的余弦公式的多种方法,充分认识到两角差的余弦公式是本单元所有公式的基础。
2. 掌握的诱导公式。
学习要求
1、理解向量法推导两角和与差的余弦公式,并能初步运用解决具体问题;
2、应用公式,求三角函数值.
3.培养探索和创新的能力和意识.
【自学评价】
1.探究
反例:
问题:的关系?
解决思路:探讨三角函数问题的最基本的工具是直角坐标系中的单位圆及单位圆中的三角函数线
2.探究:在坐标系中、角构造+角
3.探究:作单位圆,构造全等三角形
4.探究:写出4个点的坐标
,
,,
5.计算,
=
=
6.探究 由=导出公式
展开并整理得
所以 可记为
7.探究 特征
①熟悉公式的结构和特点;
②此公式对任意、都适用
③公式记号
8.探究 cos()的公式
以代得:
公式记号
【精典范例】
例1 计算① cos105 ②cos15 ③coscossinsin
解:①cos105=cos(60+45)=cos60cos45sin60sin45
=
②cos15 =cos(6045)=cos60cos45+sin60sin45
=
③coscossinsin= cos(+)=cos=0
例2已知sin=,cos=求cos()的值
解:∵sin=>0,cos=>0
∴可能在一、二象限,在一、四象限
若、均在第一象限,
则cos=,sin= cos()=
若在第一象限,在四象限,
则cos=,sin= cos()=
若在第二象限,在一象限,
则cos=,sin= cos()=
若在第二象限,在四象限,
则cos=,sin= cos()=
例3已知cos(2α-β)=-,sin (α-2β)=,且<α<,0<β<,
求cos(α+β)的值。
分析:已知条件中的角与所求角虽然不同,但它们之间有内在联系,
即(2α-β)-(α-2β)=α+β由α、β角的取值范围,分别求出2α-β、α-2β角的正弦和余弦值,再利用公式即可求解。
解:∵,
∴<2α-β<π,- <α-2β<,
由cos(2α-β)=-得,sin (2α-β)=;
由sin (α-2β)=得,cos(α-2β)=。
∴cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-2β)]=cos(2α-β)cos(α-2β)+sin (2α-β)sin (α-2β)=- ×+×=。
例4不查表,求下列各式的值.
(1)
(2)
(3)
思维点拔:
在三角变换中,首先应考虑角的变换如何变换角?一定要根据题目的条件与结论来变,简单地说就是“据果变形”,创造出使用三角公式的条件,以达到求值、化简和证明的目的常用的变换角的方法有:α=(α+β)-β,α+2β=(α+β)+α,
,…
【追踪训练】:
1.sinsin=,coscos=,(0, ),(0, ),求cos()的值。
解: ∵sinsin=,coscos=,(0, ),(0, ),
∴,
∴2-2 cos()= ∴cos()=
2.求cos75的值
解:cos75=cos(45+30)=cos45cos30sin45sin30
=
3.计算:cos65cos115cos25sin115
解:原式= cos65cos115sin65sin115=cos(65+115)=cos180=1
4 计算:cos70cos20+sin110sin20
原式=cos70cos20+sin70sin20=cos(70+20)=0
5.已知锐角,满足cos= cos(+)=求cos
解:∵cos= ∴sin=
又∵cos(+)=<0
∴+为钝角
∴sin(+)=
∴cos=cos[(+)]=cos(+)cos+sin(+)sin
= (角变换技巧)
6.已知cos()=,求(sin+sin)2+(cos+cos)2的值
解: (sin+sin)2+(cos+cos)2=2+2 cos()=2+=
【选修延伸】
例5已知,是第三象限角,求的值.
解:因为,由此得
又因为是第三象限角,所以
所以
点评:注意角、的象限,也就是符号问题.
例6设,且,
求的值。
解:因为所以
所以,,
所以
故
【追踪训练】:
1.满足的一组的值是 ( D )
A. B. C. D.
2.若,则的值为 ( D )
A. 0 B. 1 C. D. —1
3.已知cosα= ,α∈(,2π),则cos(α-)= 。
4.化简: = 。
5.利用两角和与差的余弦公式证明下列诱导公式:
(1)
(2)
(3)
(4)
tan2α=
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos2α- sin2α
=2cos2α-1=1-2 sin2α
tan(α+β)=
tan(α-β)=
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ3.1.3 两角和与差的正切(1)
一、课题:两角和与差的正切(1)
二、教学目标:1.掌握两角和与差的正切公式的推导;
2.掌握公式的正、逆向及变形运用。
三、教学重点、难点:公式的推导及运用。
四、教学过程:
(一)复习:公式。
(二)新课讲解:
1.两角和的正切
即: ()
2.两角差的正切
即: ()
说明:①公式的适用范围是使公式两边有意义的角的取值范围;
②公式的变形:
.
3.例题分析:
例1:求值:(1);(2).
解:(1);
(2).
例2:求值。
解:=.
例3:求值。
解:原式
.
例4:已知一元二次方程的两个根为,
求的值。
解:由和一元二次方程根与系数的关系,得
, 又,
所以,.
五、课堂练习:
六、小结:1.掌握公式及它的变形公式;
2.对公式要灵活进行正用(例1)、逆用(例2)及变形使用(例3).
七、作业:
补充:1.已知,且是方程的两个根,求.
PAGE
- 1 -第三课时 两角和与差的正切
教学目标:
掌握T(α+β),T(α-β)的推导及特征,能用它们进行有关求值、化简;提高学生简单的推理能力,培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.
教学重点:
两角和与差的正切公式的推导及特征.
教学难点:
灵活应用公式进行化简、求值.
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ(S(α+β))
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β))
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ(C(α+β))
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(C(α-β))
要准确把握上述各公式的结构特征.
Ⅱ.讲授新课一、推导公式
上述公式结合同角三角函数的基本关系式,我们不难得出:
当cos(α+β)≠0时
tan(α+β)==
如果cosαcosβ≠0,即cosα≠0且cosβ≠0,我们可以
将分子、分母都除以cosαcosβ,从而得到:
tan(α+β)=
不难发现,这一式子描述了两角α与β的和的正切与这两角的正切的关系.
同理可得:tan(α-β)=
或将上式中的β用-β代替,也可得到此式.
这一式子又描述了两角α与β的差的正切与这两角的正切的关系.
所以,我们将这两式分别称为两角和的正切公式、两角差的正切公式,
简记为T(α+β),T(α-β).
但要注意:运用公式T(α±β)时必须限定α、β、α±β都不等于+kπ(k∈Z),因为tan(+kπ)不存在.
下面我们看一下它们的应用
二、例题讲解
[例1]不查表求tan75°,tan15°的值.
解:tan75°=tan(45°+30°)
== eq \f(+1,1-) =2+
tan15°=tan(45°-30°)
== eq \f(1-,1+) =2-
[例2]求下列各式的值
(1) (2)
(1)分析:观察题目结构,联想学过的公式,不难看出可用两角差的正切公式.
解:=tan(71°-26°)=tan45°=1
(2)分析:虽不可直接使用两角和的正切公式,但经过变形可使用之求解.
解:由tan150°=tan(75°+75°)=
得:=2·
=2·=2cot150°=2cot(180°-30°)=-2cot30°=-2
说明:要熟练掌握公式的结构特征,以灵活应用.
[例3]利用和角公式计算的值.
分析:因为tan45°=1,所以原式可看成
这样,我们可以运用正切的和角公式,把原式化为tan(45°+15°),从而求得原式的值.
解:∵tan45°=1
∴==tan(45°+15°)=tan60°=
说明:在解三角函数题目时,要注意“1”的妙用.
[例4]若tan(α+β)=,tan(β-)=,求tan(α+)的值.
分析:注意已知角与所求角的关系,则可发现(α+)+(β-)=α+β,所以可将α+化为(α+β)-(β-),从而求得tan(α+)的值.
解:tan(α+)=tan[(α+β)-(β-)]
= eq \f(tan(α+β)-tan(β-),1+tan(α+β)tan(β-))
将tan(α+β)=,tan(β-)=代入上式,则,原式= eq \f(-,1+×) =
[例5]已知tanα=,tan(α-β)=-,求tan(β-2α).
解:∵α+(α-β)=2α-β
∴tan(β-2α)=tan[-(2α-β)]
=-tan(2α-β)=-tan[α+(α-β)]
== eq \f(+(-),×(-)-1) =-
4.证明tan-tan=
分析:细心观察已知等式中的角,发现它们有隐含关系:+=2x,-=x
∴sinx=sincos-cossin ①
cosx+cos2x=2coscos ②
①÷②即得:
= eq \f(sin,cos) - eq \f(sin,cos) =tan-tan.
Ⅲ.课堂练习
1.化简下列各式
(1)tan(α+β)·(1-tanαtanβ) (2) -1
(3)
解:(1)tan(α+β)(1-tanαtanβ)
=(1-tanαtanβ)=tanα+tanβ
(2) -1= eq \f(tanα-tanβ, ) -1 =1+tanαtanβ-1=tanαtanβ
(3) =tan[(α-β)+β]=tanα
说明:这一题目若将tan(α-β)用两角差的正切公式展开,则误入歧途,要注意整体思想.
2.求值:
(1) (2)
(3)tan21°(1+tan24°)+tan24°
解:(1) =tan(35°+25°)=tan60°=
(2) =tan(86°-26°)=tan60°=
(3)分析:因为tan21°=tan(45°-24°)=
又因为tan45°=1
所以,1+tan24°=1+tan45°tan24°
这样,可将原式化为:
tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
从而求得原式的值.
解:tan21°(1+tan24°)+tan24°
=tan(45°-24°)(1+tan45°tan24°)+tan24°
=(1+tan45°tan24°)+tan24°=1
Ⅳ.课时小结
正切的和、差角公式以及它们的等价变形.
即:tan(α±β)= eq \f(tanα±tanβ,1tanαtanβ)
Tanα±tanβ=tan(α±β)[1tanαtanβ]
1tanαtanβ= eq \f(tanαtanβ,1±tanαtanβ)
这些公式在化简、求值、证明三角恒等式时都有不少用处.
Ⅴ.课后作业
课本P105习题 1,2,3,4
- 4 -2.2.2 向量的减法
一、课题:向量的减法
二、教学目标:1.掌握向量减法及相反向量的的概念;
2.掌握向量减法与加法的逆运算关系,并能正确作出已知两向量的差向量;
3.能用向量运算解决一些具体问题。
三、教学重、难点:向量减法的定义。
四、教学过程:
(一)复习:1.向量的加法法则。
2.数的运算:减法是加法的逆运算。
(二)新课讲解:
1.相反向量:与长度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量,记作。
说明:(1)规定:零向量的相反向量是零向量。
(2)性质:;.
2.向量的减法:求两个向量差的运算,叫做向量的减法。表示.
3.向量减法的法则:
已知如图有,,求作.
(1)三角形法则:在平面内任取一点,作,,则.
说明:可以表示为从的终点指向的终点的向量(,有共同起点).
(2)平行四边形:在平面内任取一点,作 ,,
则.
思考:若,怎样作出?
4.例题分析:
例1 试证:对任意向量,都有.
证明:(1)当,中有零向量时,显然成立。
(2)当,均不为零向量时:
①,,即时,当,同向时,;
当,异向时,.
②,不共线时,在中,,
则有.
∴其中:
当,同向时,,
当,同向时,.
例2 用向量方法证明:对角线互相平行的四边形是平行四边形。
已知:,,求证:四边形是平行四边形。
证明:设,,则,
∴,
∴,又∵点不在
∴平行且等于
所以,四边形是平行四边形.
五、课堂练习:
六、课堂小结:1.掌握向量减法概念并知道向量的减法的定义是建立在向量加法的基础
上的;
2.会作两向量的差向量;
3.能够结合图形进行向量计算以及用两个向量表示其它向量。
七、作业: 补充
1.已知正方形的边长等于1,,,,
求作向量:(1)(2);
2.已知向量,的模分别是3,4,求的取值范围。
3.如图,已知平行四边形的对角线,交于点,若,
,,求证.
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- 2 -第2课时
【学习要求】
1. 掌握两角和与差的正弦公式及其推导方法。
2. 通过公式的推导,了解它们的内在联系,培养逻辑推理能力。
并运用进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等变形。
3. 掌握诱导公式
重点难点
重点:由两角和的余弦公式推导出两角和的正弦公式
难点:进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等变形
【自学评价】
1. 两角和的正弦公式的推导
sin(+)=cos[(+)]
=cos[()]
=cos()cos+sin()sin
=sincos+cossin
即:
以代得:
2公式的分析,结构解剖:正余余正符号同。
【精典范例】
例1求值
【解】
例2 :已知,求的值.
例3已知sin(+)=,sin()= 求的值.
【解】
例4(1)已知,
求tanα: tanβ的值.
【解】
思维点拔:
由两角和的余弦公式推导出两角和的正弦公式,并进而推得两角和的正弦公式,并运用进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等变形。
【追踪训练一】:
1. 在△ABC中,已知cosA =,cosB =,则cosC的值为( )
(A) (B)
(C) (D)
2.已知,,,,求sin( + )的值.
3.已知sin + sin = ,求cos + cos的范围.
4.已知sin(+) =,sin() =,求的值.
4. 已知sin+sin=
① cos+cos= ② 求cos()
【解】
【选修延伸】
例5化简.
【解】
思维点拔:
我们得到一组有用的公式:
⑴ sinα±cosα
=sin=cos.
(2) sinα±cosα
=2sin=2cos.
(3) asinα+bcosα
=sin(α+φ)
=cos(α-)
【追踪训练二】:
1.化简
2.求证:cosx+sinx=cos(x) .
3. 求证:cos+sin=2sin(+).
学生质疑
教师释疑
4. 已知,求函数的值域.
5.求的值.
【师生互动】
学习札记
学习札记
学习札记3.2.2 二倍角的正弦、余弦、正切(2)
一、课题:二倍角的正弦、余弦、正切(2)
二、教学目标:1.能顺向、逆向、变形运用倍角公式进行求值、化简;
2.结合三角函数值域求函数值域问题。
三、教学重、难点:1.公式的逆向运用及变式训练。
2.结合三角函数求值域。
四、教学过程:
(一)复习:
1.二倍角的正弦、余弦、正切公式。
2.练习:
①.
②若,求的值。
(解答:).
(二)新课讲解:
例1:利用三角公式化简:.
解:原式
.
例2:求证.
证明:原式等价于,
即: (*)
而(*)式右边
左边,
所以,(*)式成立,原式得证。
【变式练习】已知,求证:.
例3:求函数的值域。
解:,令,
则有,,
∴, 所以,函数的值域为.
例4:求的值域。
解:
(其中)
∵,
所以,的值域为.
五、课堂练习:求下列函数最大值和最小值:
①; (答案:)
②; (答案:)
③; (答案:)
六、小结:1.解题的关键是公式的灵活运用,特别是二倍角余弦公式形式多样,在解题中应予以重视;
2.结合三角函数求值域的常用方法。
七、作业:
补充:1.求值;
2.若,求为何值时,的值最小?
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- 1 -三角函数复习讲义(1)
两角和与差的三角函数
一、复习要点:
1.主要内容:同角三角函数的基本关系式,诱导公式,和角(差角)公式,倍角公式。
2.主要题型:化简、求值、证明。
3.方法要点:化简、求值、证明常涉及三个方面的变形:角、函数名称、运算方式,关键是角的处理。常用的变形措施有:负角化正,大角化小,切割化弦,化异为同,降高为低,引进辅助角,“”的变换,和差配凑等。对于给式求值的问题,要针对目标运用条件;对于证明问题,消除条件和结论的差异,即为成功。要求不仅熟悉公式、活用公式,还要善于观察、辨析差异,根据题意选取适当的方法。
二、基础训练:
1.已知,则的值为 ( )
A. B. C. D.
2.设是三角形中的最小角,且,则的取值范围是 .
3.化简,其结果为 ( )
A. B. C. D.
4.在中,,且,则的大小为 ( )
A. B. C.或 D.或
5.已知,且,则角是第 象限角。
6.若和都是锐角,且,,则的值是 ,的值是 .
7.已知,,则的值是 .
三、例题分析:
例1.求值:。
例2.设是锐角,且,,求证:成等差数列。
例3.是否存在锐角和,使得,同时成立?若存在,求出和的值;若不存在,说明理由。
四、课后作业:
1.设,,,则有 ( )
A. B. C. D.
2.若,则的最大值是 最小值是 .
3.函数的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
4.若和都是锐角,且,则与的大小关系是 .
5.若,则的值是 .
6.若和都是锐角,且,则的值是 .
7.若,则的值是 ( )
. . . .
8.计算:.
9.已知,且满足,
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)将表示成的函数关系式。
10.已知:其中不同时为零,
求证:.
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