第三章 三角恒等变换
§3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
3.1.1 两角差的余弦公式明目标、知重点
明目标
知重点
填要点
记疑点
探要点
究所然
内容
索引
01 02
03 当堂测
查疑缺 04明目标、知重点
1.了解两角差的余弦公式的推导过程.
2.理解用向量法导出公式的主要步骤.
3.熟记两角差的余弦公式的形式及符号特征,并能
利用该公式进行求值、计算.
明目标、知重点明目标、知重点
两角差的余弦公式
C(α-β):cos(α-β)= ,其中α、β
为任意角.
cos αcos β+sin αsin β
填要点·记疑点明目标、知重点
探要点·究所然
情境导学明目标、知重点
探究点一 两角差余弦公式的探索
思考1 有人认为cos(α-β)=cos α-cos β,你认为正确吗,试举
两例加以说明.
答 不正确.明目标、知重点
cos(α-β)≠cos α-cos β;
cos(α-β)≠cos α-cos β.明目标、知重点
思考2 请你计算下列式子的值,并根据这些式子的共同特征,写
出一个猜想.
①cos 45°cos 45°+sin 45°sin 45°= = ;
②cos 60°cos 30°+sin 60°sin 30°= = ;
③cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°= = ;
④cos 150°cos 210°+sin 150°sin 210°= = .
猜想:
cos αcos β+sin αsin β= ;
即: .
1 cos 0°
cos 30°
0 cos(-90°)
cos(-60°)
cos(α-β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β明目标、知重点
探究点二 两角差余弦公式的证明
如图,以坐标原点为中心,作单位圆,以Ox为始边作
角α与β,设它们的终边分别与单位圆相交于点P,Q,
请回答下列问题:
(cos α,sin α) (cos α,sin α) 1
(cos β,sin β) (cos β,sin β) 1明目标、知重点
α-β=2kπ明目标、知重点
从而,对任意角α,β均有cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
cos(α-β)
cos αcos β+sin αsin β明目标、知重点
思考1 若已知α+β和β的三角函数值,如何求cos α的值?
答 cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)·sin β.
思考2 利用α-(α-β)=β可得cos β等于什么?
答 cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin α·sin(α-β).
探究点三 两角差余弦公式的应用明目标、知重点
思考3 若cos α-cos β=a,sin α-sin β=b,则cos(α-β)等于
什么?明目标、知重点
例1 利用两角差余弦公式求cos 75°、cos 15°的值.
解 cos 75°=cos(120°-45°)=cos 120°·cos 45°+sin 120°·sin 45°
cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°明目标、知重点
反思与感悟 在利用两角差的余弦公式求某些角的三角函数
值时,关键在于把待求的角转化成已知特殊角(如30°,45°,
60°,90°,120°,150°,…)之间和与差的关系问题.然后利
用公式化简求值.而把一个具体角构造成两个角的和、差形
式,有很多种构造方法,例如:cos 15°=cos(60°-45°),要学
会灵活运用.明目标、知重点
跟踪训练1 求cos 105°+sin 195°的值.
解 cos 105°+sin 195°=cos 105°+sin(90°+105°)
=cos 105°+cos 105°=2cos 105°=2cos(135°-30°)
=2(cos 135°cos 30°+sin 135°sin 30°)明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
反思与感悟 (1)注意角α、β的象限,也就是符号问题.
(2)三角变换是三角运算的灵魂与核心,它包括角的变换、函数名
称的变换、三角函数式结构的变换.其中角的变换是最基本的变
换.常见的有:
α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),明目标、知重点明目标、知重点明目标、知重点
又∵β=(α+β)-α,明目标、知重点
∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α明目标、知重点
反思与感悟 (1)本题属“给值求角”问题,实际上也可转化
为“给值求值”问题,求一个角的值,可分以下三步进行:
①求角的某一三角函数值;②确定角所在的范围(找区间);
③确定角的值.
(2)确定用所求角的哪种三角函数值,要根据具体题目而定.明目标、知重点明目标、知重点
cos 2β=cos[(α+β)-(α-β)]
=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)明目标、知重点
当堂测·查疑缺 1 2 3
1.cos 78°cos 18°+sin 78°sin 18°的值为( )A明目标、知重点
1 2 3
2.cos 165°等于( )C
解析 cos 165°=cos(180°-15°)=-cos 15°=-cos(45°-30°)=
-(cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°)=-明目标、知重点
1 2 3
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β明目标、知重点
呈重点、现规律
1.给式求值或给值求值问题,即由给出的某些函数关系式或某
些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,关键在于“
变式”或“变角”,使“目标角”换成“已知角”.注意公式的
正用、逆用、变形用,有时需运用拆角、拼角等技巧.明目标、知重点
2.“给值求角”问题,实际上也可转化为“给值求值”问题,
求一个角的值,可分以下三步进行:
①求角的某一三角函数值;②确定角所在的范围(找区间);
③确定角的值.
确定用所求角的哪种三角函数值,要根据具体题目而定.