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《人教a版必修4 两角差的余弦公式 学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、亲爱的同学:经过一番刻苦学习,大家一定跃跃欲试地展示了一下自己的身手吧!那今天就来小试牛刀吧!注意哦:在答卷的过程中一要认真仔细哦!不交头接耳,不东张西望!不紧张!养成良好的答题习惯也要取得好成绩的关键!祝取得好成绩!一次比一次有进步!疱工巧解牛知识•巧学一、两角差的余弦公式1.推导方法1(向量法):把cos(α-β)看成是两个向量夹角的余弦,可以考虑利用两个向量的数量积来研究.如图3-1-2,设α、β的终边分别与单位圆交于点P1(cosα,sinα),P2(cosβ,sinβ),由于余弦函数是周期为2π的偶函数,所以我们只需考
2、虑0≤α-β<π的情况.图3-1-2设向量a==(cosα,sinα),b==(cosβ,sinβ),则ab=
3、a
4、·
5、b
6、·cos(α-β)=cos(α-β);另一方面,由向量数量积的坐标表示有a·b=cosαcosβ+sinαsinβ,所以cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.于是对于任意的α、β都有上述式子成立.图3-1-3推导方法2(三角函数线法):设α、β、α-β都是锐角,如图3-1-3,角α的终边与单位圆的交点为P1,∠POP1=β,则∠POx=α-β;过点P作PM⊥x轴于M,则OM即为α-β的余弦线
7、.在这里,我们想法用α、β的三角函数线来表示OM;过点P作PA⊥OP1于A,过点A作AB⊥x轴于点B,过点P作PC⊥AB于点C,则OA表示cosβ,AP表示sinβ,并且∠PAC=∠P1Ox=α,于是OM=OB+BM=OB+CP=OAcosα+APsinα=cosβcosα+sinβsinα,即cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.2.公式的结构特征记忆要诀公式右端的两部分为同名三角函数之积,连接符号与左边的连接符号相反.3.两角差的余弦公式Cα-β的应用(1)若所求角能表示成两个特殊角的差的形式,则所求角的三角
8、函数值可用两个特殊角的三角函数值表示出来.(2)已知角α、β的弦函数值,求cos(α-β)的值.由cos(α-β)的展开式可知要求cos(α-β)的值,只需求得α、β的正弦值与余弦值即可.其中sinα、cosα,sinβ、cosβ都是同角的三角函数关系.(3)利用两角差的余弦公式证明三角恒等式.(4)利用两角差的余弦公式化简三角函数式.学法一得公式使用时不仅要会正用,还要能够逆用,在很多时候,逆用更能简洁地处理问题.如由cos50°cos20°+sin50°sin20°能迅速地想到cos50°cos20°+sin50°sin20
9、°=cos(50°-20°)=cos30°=.误区警示和差角的余弦公式不能按分配律展开,即cos(α±β)≠cosα±cosβ.典题•热题知识点一已知角α、β的三角函数值,求cos(α-β)的值例1已知sinα=,α∈(,π),求cos(-α)的值.思路分析:由于是特殊角,根据cos(-α)的展开式,只需求出cosα的值即可.解:∵sinα=,α∈(,π),∴cosα=.∴cos(-α)=coscosα+sinsinα=.例2已知sinα=,cosβ=,α、β均为第二象限角,求cos(α-β).思路分析:由cos(α-β)的展开
10、式可知要求cos(α-β)的值,还需求出cosα、sinβ.解:由sinα=,α为第二象限角,∴cosα=.又由cosβ=,β为第二象限角,∴sinβ=.∴cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=.方法归纳若所求角能用已知角表示出来,则所求角的三角函数值可用已知角的三角函数值表示出来,因此合理进行角的变换是解题的关键.例3求函数y=cosx+sinx的周期、最值及取得最值时x的集合.思路分析:利用三角恒等变换,先把函数式化简,再求相应的值.解:y=cosx+sinx=2(cosx+sinx)=2(cosxcos+s
11、inxsin)=2cos(x-).所以所求周期为2π.当x-=2kπ,k∈Z,即{x
12、x=+2kπ,k∈Z}时,ymax=2;同理,可知当{x
13、x=-+2kπ,k∈Z}时,ymin=-2.例4已知cosα+cosβ=,sinα+sinβ=,求cos(α-β)的值.思路分析:由于两角和、差的余弦公式与同名的两个三角函数的积有关,根据条件,将其平方后即可构造出同名的三角函数之积的形式.解:将cosα+cosβ=,sinα+sinβ=的两边分别平方并整理,得cos2α+cos2β+2cosαcosβ=,sin2α+sin2β+2sin
14、αsinβ=.把上述两式的两边分别相加,得2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=1,即cos(α-β)=.方法归纳要牢记Cα-β的展开式的特点,着眼于式子结构形式的变换是解好本题的关键.知识点二利用两角差的余弦公式证明三角恒等式例5利用差角余弦公式证明下