高中数学 必修4 第3章 3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式教学课件(共34+35+35张PPT)

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名称 高中数学 必修4 第3章 3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式教学课件(共34+35+35张PPT)
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-02-01 13:58:01

文档简介

(共34张PPT)
  已知:α的三角函数值,求sin2α、cos2α、tab2α ?
思考探索
  利用已知的和(差)角公式,能否找到解决问题的线索呢?
新课导入
复习:两角和的正弦、余弦、正切公式:
若上述公式中 , 你能否对它进行变形?
3.1.3二倍角的正弦余弦和正切
  能利用两角和的正弦、余弦、正切公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式。
知识与能力
教学目标
  以两角和正弦、余弦和正切公式为基础,推导二倍角正弦、余弦和正切公式,理解推导过程,掌握其应用。
过程与方法
  通过公式的推导,了解它们内在的联系.进一步培养学生的逻辑推理能力。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,激发学数学的兴趣。
情感态度与价值观
  以两角和的正弦、余弦和正切公式为基础,推导二倍角正弦、余弦和正切公式;
二倍角的理解及其灵活运用。
教学重难点
重点
难点
由此得到二倍角公式。
能否通过上述公式利用单角表示:
, , ?

a
2
sin

a
2
cos

a
2
tan
,且 ,


二倍角公式:
对于 能否有其它表示形式?
公式中的角是否为任意角?
  (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。
注意:
  (2)二倍角公式不仅限于2α是α的二倍的形式,其它如4α是2α的两倍,α/2是α/4的两倍,3α是3α/2的两倍,α/3是α/6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α=2β时,α就是β的二倍角.凡是符合二倍角关系的就可以应用二倍角公式。
  (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来,记忆时可联想相应角公式。
例1:已知

值。
解:由

又因为
于是
例2:已知

求sin2?,cos2?,tan2?的值。
解: ∵



)
,
2
(
,
13
5
sin
p
p
a
a
?
=







13
12
sin
1
cos
2
-
=
-
-
=
a
a

∴sin2? = 2sin?cos? =

169
120
-

cos2? =

169
119
sin
2
1
2
=
-
a
tan2? =


119
120
-
例3:证明:

证明:
左边
例4:化简:
解:原式
引申:公式变形:
升幂降角公式
降幂升角公式

2、
2 sin2157.5? ? 1 =
3、
sin22?30’ cos22?30’=
1、
例5:求值:
5、
6、
4、
例 6:化简
1、
2、
3、
例7:若tan ? = 3,求sin2? ? cos2? 的值。
解:sin2? ? cos2?


q
q
q
q
q
2
2
2
2
cos
sin
cos
sin
cos
sin
2
+
-
+
=


q
q
q
2
2
tan
1
1
tan
tan
2
+
-
+
=


5
7
=
例8:
思考1:tanα与sin2α,cos2α之间是否存在某种关系?




思考2:sin2α,cos2α能否分别用tanα表示?


,且 ,
2、注意正用 、逆用、变形用
1、二倍角正弦、余弦、正切公式
课堂小结
升幂降角公式
降幂升角公式
1、判断:




课堂练习
2、
3、
1、
4、




2、用二倍角公式展开下列各式:



2
cos
2
sin
2
a
a



4
sin
4
cos
2
2
a
a
-




4
3
tan
1
4
3
tan
2
2
a
a
-


1
4
cos
2
2
-
-
b
a


3、已知
的值
解:

由此得
解得



4、求值:
解:
5、证明:
证明:
(共35张PPT)
新课导入
  在现实生活中,经常会遇到的一些测量长度、高度等问题,比如图片中的信号台的高度,都用到什么量呢?
  小山高BC约为30米,在地平面上有一点A,测得A、C两点间距离约为67米,从A观测电视发射塔的视角(∠CAD)约为45°。求这座电视发射塔的高度。





A
B
C
D
30
67

45°


α
  如图所示,某城市的电视发射塔建在市郊的一座小山上。
请同学们思考:
3.1.1两角差的余弦公式
教学目标
借助单位圆,运用向量的方法推导两角差的余弦公式;
能够使用两角差的余弦公式求特殊角和差角的余弦值;
知识与能力
  掌握用向量方法建立两角差的余弦公式.通过简单运用,使学生初步理解公式的结构及其功能,为建立其它和(差)公式打好基础。
过程与方法
  让学生感受数学知识的相互联系,培养逻辑推理的思维能力,树立创新意识和应用意识,提高数学素质。
情感态度与价值观
  探索过程的组织和适当引导。这里不仅有学习积极性的问题,还有探索过程必用的基础知识是否已经具备的问题,运用已学知识和方法的能力问题,等等。
通过探索得到两角差的余弦公式;
教学重难点
重点
难点
  从实例引入课题,目的在于从中提出问题,引入本章的研究课题。
  1、实际问题中存在研究像tan(45°+α)这样包含两个角的三角函数的需要;
  2、实际问题中存在研究像sinα与tan(45°+α)这样的包含两角和的三角函数与单角α,45°的三角函数的关系的需要;
  在此基础上,再一般化而提出本节的研究课题。
由此能否得到 大家可以
猜想,是不是等于 呢?根据在第
在初中已经学过?


一章所学的知识可知这种猜想是错误的!
下面就一起探讨两角差的余弦公式
α-β
如图,设α,β为锐角,且α>β,角α的终边与单位圆的交点为P1,∠P1OP=β,那么cos(α-β)表示哪条线段长?

M




P
P1
O
x
y



cos(α-β)
=OM

α
β

用三角函数线方法探究两角差的余弦公式
如何用线段分别表示sinβ和cosβ?




P
P1
O
x
y



A

sinβ
cosβ
OAcosα=cosαcosβ ,它表示哪条线段长?
PAsinα =sinαsinβ ,它表示哪条线段长?




P
P1
O
x
y



A

sinαsinβ
cosαcosβ

B


C
cosαcosβ=OB
sinαsinβ=CP
AB⊥x轴
PC⊥ AB
利用OM=OB+BM=OB+CP可得什么结论?
sinαsinβ
cosαcosβ




P
P1
O
x
y



A


B


C

M
cos(α-β)
=cosαcosβ+sinαsinβ



-1
1
1
-1
α -β



B
A


y
x
o

β
α

∴ cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
用向量方法探究两角差的余弦公式
思考:此公式对任意角都成立吗?
于是,对于任意角α、β都有:
探究:两角差的余弦公式的变通
思考1:若已知α+β和β的三角函数值,如何求cosα的值?
cosα=cos[(α+β)-β]
=cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ.
思考2:利用α-(α-β)=β可得cosβ等于什么?
cosβ=cos[(α-β)-α]
=cos(α-β)cosα+sin(α-β)sinα.
  思考3:若cosα+cosβ=a,sinα+sinβ=b,则cos(α-β)等于什么?

  思考4:若cosα-cosβ=a,sinα-sinβ=b,则cos(α-β)等于什么?

分析:例1是指定方法求cos15°的值,这样可以使学生把注意力集中到使用公式求值上。本例说明差角余弦公式也适用于形式上不是差角,但可以拆分成两角差的情形。
例1 利用差角余弦公式求cos15°的值。
解:
cos15°=cos(45°-30°)
= cos45°cos30°+sin45°sin30°


方法一
解:
cos15°=cos(60°-45°)
= cos60°cos45°+sin60°sin45°


方法二
已知
求  的值。
解:


例2:
例3也是运用差角公式的基础题。安排这个例题的主要目的是为了训练学生思维的有序性,逐步培养他们良好的思维习惯。
例3:
解:
已知 都是锐角,
解:
例4:
对于任意角

课堂小结
一、两角差的余弦公式.
简记为:
1.公式的结构特点;
2.对于α,β,只要知道其正弦或余弦,就可以求出cos(α-β).
二、两角差的余弦公式三角函数线推导过程.
注意







x
y
P
P1
M
B




O
A

C












+
1
1





针对性练习
1、要得到函数y=sinx的图像,只需将函数y=cos(x- )的图像( )
向右平移 个单位
B. 向右平移 个单位
C. 向左平移 个单位
D. 向左平移 个单位
A
解析:
本题必须注意到余弦函数是偶函数,注意题中给出的函数不同名,而
所以要得到y=sinx的图像,只需把y=cos(x- )向右平移 个单位
2、已知函数f(x)=2cos2x+sin2x的最小值是___________。
解析:
课堂练习
B
3、在△ABC中,若sinAsinB=cosAcosB,则△ABC是( ).
A.直角三角形
B.钝角三角形
C.锐角三角形
D.不确定
A
解: cos(– 375°)=cos15 ° =cos(45 °– 30 °)

=cos45 °cos30 ° +sin45 °sin30 °
5、不查表,求cos(–375°)的值.
(共35张PPT)
  上一节学过的公式 (1)它的结构特点是什么?(2)它的正用逆用;(3)这里?、?可以是怎样的角?
复习引入:
知识回顾
  问题:由公式 出发,你能推导出两角和与差的其它公式

探索
在数学解题过程中,换元的思想广泛应用,在公式的推导过程中,有时候也应用到这种思想。
新课导入
3.1.2两角和与差的正弦、正切
  能利用两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦公式、正切公式。
新课导入
知识与能力
  理解以两角差的余弦公式为基础,推导两角和、差正弦和正切公式的方法,体会三角恒等变换特点的过程,理解推导过程,掌握其应用。
过程与方法
  通过公式的推导,了解它们内在的联系.进一步培养学生的逻辑推理能力。
情感态度与价值观
  两角和与差正弦、余弦和正切公式的灵活运用。
  两角和、差正弦和正切公式的推导过程及运用;
教学重难点
重点
难点
两角差的余弦公式
cos(? – ?)=cos ? cos? +sin ? sin ?
在上式中,若将β替换成-β,则可得:
cos(?-(-?))=cos?cos(-?)+sin?sin(-?)
cos(?+?)=cos?cos?–sin?sin?
即:
两角和的余弦公式
C(α+ β)
C(α-β)
两角和与差的余弦函数

两角和的正弦公式
S(α+β)


两角差的正弦公式
S(α- β)
两角和的正切公式
提问:能否化简?
T(α+ β)
两角差的正切公式

公式成立的条件是:
T(α- β)
例1:已知
是第四象限角,求
的值.
解:因为
是第四象限角,得


于是有
例2:利用和(差)角公式计算下列各式的值
(1)

(2)
(3)

解:
(1)

(2)
(3)
解:
  分析:首先将这两个角度分解成某些特殊的角的和或差。
  例4:利用和(差)角公式求     的正弦和余弦及正切值.
解:
(1)
(2)






两角和与差的正弦、余弦、正切公式总结
课堂小结

C(α+β)
S(α+β)

C(α-β)
S(α-β)

以-β代β


以-β代β

相除



相除
T(α+β)

以-β代β
T(α-β)
针对性练习
1、已知

的值。
解析:
解:由


2、已知

的值。
解析:


课堂练习
A
6、


解:
化简
7、
解: