《高中數(shù)學 第三章 三角恒等變換 3.1 兩角和與差的正弦、余弦和正切公式 3.1.1 兩角差的余弦公式學案 新人教A版必修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學 第三章 三角恒等變換 3.1 兩角和與差的正弦、余弦和正切公式 3.1.1 兩角差的余弦公式學案 新人教A版必修4(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
3.1.1 兩角差的余弦公式
學習目標:1.了解兩角差的余弦公式的推導過程.(重點)2.理解用向量法導出公式的主要步驟.(難點)3.熟記兩角差的余弦公式的形式及符號特征,并能利用該公式進行求值、計算.(重點、易混點)
[自 主 預 習·探 新 知]
兩角差的余弦公式
公式
cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β
適用條件
公式中的角α,β都是任意角
公式結構
公式右端的兩部分為同名三角函數(shù)積,連接符號與左邊角的連接符號相反
[基礎自測]
1.思考辨析
(1)cos(60°-30°)=cos 60°-cos
2、 30°.( )
(2)對于任意實數(shù)α,β,cos(α-β)=cos α-cos β都不成立.( )
(3)對任意α,β∈R,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β都成立.( )
(4)cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=0.( )
[解析] (1)錯誤.cos(60°-30°)=cos 30°≠cos 60°-cos 30°.
(2)錯誤.當α=-45°,β=45°時,cos(α-β)=cos(-45
3、76;
-45°)=cos(-90°)=0,cos α-cos β=cos(-45°)-cos 45°=0,此時cos(α-β)=cos α-cos β.
(3)正確.結論為兩角差的余弦公式.
(4)正確.cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=cos(120°-30°)=cos 90°=0.
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.cos(-15°)的值是( )
A. B.
C.
4、D.
D [cos(-15°)=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=×+×=.]
3.cos 65°cos 20°+sin 65°sin 20°=________.
[cos 65°cos 20°+sin 65°sin 20°=cos(65°-20°)=cos 45°=.]
[合 作 探 究·攻 重 難
5、]
給角求值問題
(1)cos的值為( )
A. B.
C. D.-
(2)求下列各式的值:
①cos 75°cos 15°-sin 75°sin 195°;
②sin 46°cos 14°+sin 44°cos 76°;
③cos 15°+sin 15°.
【導學號:84352295】
(1)D [(1)cos=cos=-cos
=-cos
=-coscos-sinsin
=-×-×=-.
(2)①cos 75°
6、cos 15°-sin 75°sin 195°
=cos 75°cos 15°-sin 75°sin(180°+15°)
=cos 75°cos 15°+sin 75°sin 15°
=cos(75°-15°)=cos 60°=.
②sin 46°cos 14°+sin 44°cos 76°
=sin(90°-44°)cos 14°+sin 44°cos(9
7、0°-14°)
=cos 44°cos 14°+sin 44°sin 14°
=cos(44°-14°)=cos 30°=.
③cos 15°+sin 15°
=cos 60°cos 15°+sin 60°sin 15°
=cos(60°-15°)=cos 45°=.]
[規(guī)律方法] 1.解含非特殊角的三角函數(shù)式的求值問題的一般思路是:
(1)把非特殊角轉化為特殊角的和或差,正用公式直接求值.
(2)
8、在轉化過程中,充分利用誘導公式,構造兩角差的余弦公式的結構形式,然后逆用公式求值.
2.兩角差的余弦公式的結構特點:
(1)同名函數(shù)相乘:即兩角余弦乘余弦,正弦乘正弦.
(2)把所得的積相加.
[跟蹤訓練]
1.化簡下列各式:
(1)cos(θ+21°)cos(θ-24°)+sin(θ+21°)sin(θ-24°);
(2)-sin 167°·sin 223°+sin 257°·sin 313°.
[解] (1)原式=cos[θ+21°-(θ-24°)]
=
9、cos 45°=.
(2)原式=-sin(180°-13°)sin(180°+43°)+sin(180°+77°)·sin(360°-47°)
=sin 13°sin 43°+sin 77°sin 47°
=sin 13°sin 43°+cos 13°cos 43°
=cos(13°-43°)=cos(-30°)=.
給值(式)求值問題
[探究問題]
1.若已知α+β和
10、β的三角函數(shù)值,如何求cos α的值?
提示:cos α=cos[(α+β)-β]
=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β.
2.利用α-(α-β)=β可得cos β等于什么?
提示:cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β).
(1)已知sin α-sin β=1-,cos α-cos β=,則cos(α-β)=( )
A.- B.-
C. D.
(2)已知sin=,α∈,求cos α的值.
【導學號:84352296】
[思路探究] (1)先將已知兩式平方,再將所得兩式相加,結合平方關系和
11、公式C(α-β)求cos(α-β).
(2)由已知角+α與所求角α的關系即α=-尋找解題思路.
(1)D [(1)因為sin α-sin β=1-,
所以sin2α-2sin αsin β+sin2β=2, ①
因為cos α-cos β=,所以cos2α-2cos αcos β+cos2β=2,?、?
①,②兩式相加得1-2cos(α-β)+1=1-++
所以-2cos(α-β)=-
所以cos(α-β)=.
(2)∵α∈,
∴+α∈,
∴cos=-
=-=-.
∵α=-,
cos α=cos
=coscos+sinsin=-×+×=.]
母題
12、探究:1.將例2(2)的條件改為“sin=,且<α<”,如何解答?
[解] ∵sin=,且<α<,
∴<α+<π,
∴cos=-=-,
∴cos α=cos
=coscos +sinsin
=-×+×=.
2.將例2(2)的條件改為“sin=-,α∈”,求cos的值.
[解] ∵<α<,∴-<-α<,
又sin=-<0,
∴-<-α<0,cos==,
∴cos=cos=cos=cos+sin=×+×=-.
[規(guī)律方法] 給值求值問題的解題策略
(1)已知某些角的三角函數(shù)值,求另外一些角的三角
13、函數(shù)值時,要注意觀察已知角與所求表達式中角的關系,即拆角與湊角.
(2)由于和、差角與單角是相對的,因此解題過程中可以根據(jù)需要靈活地進行拆角或湊角.常見角的變換有:
①α=(α-β)+β;
②α=+;
③2α=(α+β)+(α-β);
④2β=(α+β)-(α-β).
給值求角問題
已知sin(π-α)=,cos(α-β)=,0<β<α<,求角β的大小.
【導學號:84352297】
[思路探究] →
→
[解] 因為sin(π-α)=,
所以sin α=.因為0<α<,
所以cos α==.
因為cos(α-β)=,
且0<β<α<,所以0<α-β<,
14、
所以sin(α-β)==,
所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×=.因為0<β<,所以β=.
[規(guī)律方法] 已知三角函數(shù)值求角的解題步驟
(1)界定角的范圍,根據(jù)條件確定所求角的范圍.
(2)求所求角的某種三角函數(shù)值.為防止增解最好選取在范圍內(nèi)單調(diào)的三角函數(shù).
(3)結合三角函數(shù)值及角的范圍求角.
提醒:在根據(jù)三角函數(shù)值求角時,易忽視角的范圍,而得到錯誤答案.
[跟蹤訓練]
2.已知α,β均為銳角,且cos α=,cos β=,求α-β的值.
[解] ∵α,β均為銳角,
∴sin α=
15、,sin β=,
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
=×+×=.
又sin α<sin β,
∴0<α<β<,∴-<α-β<0,
故α-β=-.
[當 堂 達 標·固 雙 基]
1.sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=( )
【導學號:84352298】
A. B.
C.- D.-
B [∵sin 14°=cos 76°,cos 74°=sin 16°
16、∴原式=cos 76°cos 16°+sin 76°sin 16°=cos(76°-16°)=cos 60°=.]
2.若sin αsin β=1,則cos(α-β)的值為( )
A.0 B.1
C.±1 D.-1
B [由sin αsin β=1,得cos αcos β=0,
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=1.]
3.已知α為銳角,β為第三象限角,且cos α=,sin β=-,則cos(α-β)的值為( )
【導學號:84352299】
17、A.- B.-
C. D.
A [∵α為銳角,cos α=,∴sin α==,
∵β為第三象限角,sin β=-,∴cos β=-=-,
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=×+×=-.]
4.cos(α-35°)cos(α+25°)+sin(α-35°)sin(α+25°)=________.
[原式=cos[(α-35°)-(α+25°)]
=cos(-60°)=cos 60°=.]
5.已知sin α=-,sin β=,且180
18、6;<α<270°,90°<β<180°,求cos(α-β)的值.
【導學號:84352300】
[解] 因為sin α=-,180°<α<270°,
所以cos α=-.
因為sin β=,90°<β<180°,
所以cos β=-,
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
=×+×
=-=.
我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構,實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。