简单的三角恒等变换
第2课时
1. 两角和与差及二倍角的三角函数公式分别是什么?
sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β
cos(α±β)=cos αcos β?sin αsin β
一、问题提出
cos2α=cos2α-sin2α
=2cos2α-1
=1-2sin2α;
sin2α=2sin αcos α
一、问题提出
2. 三角函数公式是三角变换的理论依据,基本的三角公式包括同角关系公式,诱导公式,和差公式和二倍角公式等.有了这些公式,使得三角变换的内容、思路、方法丰富多彩,奥妙无穷,并为培养我们的推理、运算能力提供了很好的平台.在实际应用中,我们不仅要掌握公式的正向和逆向运用,还要了解公式的变式运用,做到活用公式,用活公式.
一、问题提出
3. 代数式变换与三角变换的区别在于:代数式变换主要是对代数式的结构形式进行变换;三角变换一般先寻找三角式包含的各个角之间的联系,并以此为依据选择可以联系它们的适当公式进行变换,其中有两个变换原理是需要我们了解的.
一、问题提出
探究(一):异角和积互化原理
思考1:对于sin αcos β和cos αsin β,二者相加、相减分别等于什么?
思考2:记sin αcos β=x,cos αsin β=y,利用什么数学思想可求出x、y?
二、知识梳理
左边是积右边是和差,从左到右积化和差.
思考3:由上述分析可知
这两个等式左右两边的结构有什么特点?从左到右的变换功能是什么?
二、知识梳理
思考4 令α+β=θ, α-β=φ,并交换等式两边的式子可得什么结论?
思考5:这两个等式左右两边的结构有什么特点?从左到右的变换功能是什么?
二、知识梳理
思考6:参照上述分析,cos αcos β,sin αsin β分别等于什么?其变换功能如何?
二、知识梳理
思考7:cos θ+cos φ,cos θ-cos φ分别等于什么?其变换功能如何?
二、知识梳理
思考8:上述关系表明,两个不同的三角函数的和(差)与积是可以相互转化的,但转化是有条件的,其中和差化积的转化条件是什么?
两个角的函数同名
二、知识梳理
探究(二):同角和差合成原理
思考1:sin20°cos30°+cos20°sin30°可合成为哪个三角函数?
sin(20°+30°)=sin50°
sin(20°-60°)
sin(30°-20°)
思考2:
可分别合成为哪个三角函数?
二、知识梳理
思考3: 可分别合成为哪个三角函数?
思考4: 可合成为哪个三角函数?
二、知识梳理
思考5:一般地, asin x+bcos x可合成为一个什么形式的三角函数?
其中
二、知识梳理
例1 化简
tan(α+β)
三、理论迁移
例2 已知cos x=cos αcos β,求证:
例3 求函数 的周期,最大值和最小值?
例4 如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为60°的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记∠COP=α,求当角α取何值时,矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大面积.
O
A
B
P
Q
C
D
α
三、理论迁移
1. 异角和积互化原理与同角和差合成原理,是三角变换的两个基本原理,具体公式不要求记忆,但要明确其变换思想,会在实际问题中灵活运用.
2. “明确思维起点,把握变换方向,抓住内在联系,合理选择公式”是三角变换的基本要决.
四、课堂小结
3. 对形如y=Asin(ωx+φ)的函数,转化为y=asin θ+bcos θ)的形式后,可使问题得到简化,这是一种化归思想.
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