两角和与差的余弦
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)=(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
=--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==
==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
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