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1、《两角差的余弦公式》教学设计一、导入(-)复习提问1.画出一个锐角、一个钝角的正弦线、余弦线。2.如果角a的终边与单位圆相交于点p,点p的坐标用角的三角函数值怎么表示?(-)引入新课木节课我们一起来推导两角差的余弦公式,他们的形式是否和我们以前学过的各个单角的余弦有关?我们可不可以猜测cos(Q-0)=COSQ-cos0?1.让学生通过对角度的具体操作,得到特殊角间上式不成立。已知cos45°=-^-,cos30°=——,曲此我们是否口J以得到cos15°=cos(45°-30°),二、探讨过程1.用三角函数线证明两角差的余弦公式设角a的终边与单位圆的交点为P},cos<7等于角a与单位圆
2、交点的横坐标,也可以用角©的余弦值表示。思考:我们怎们构造角0与角a-0?(与它们的正弦线和余弦线联系起来)由于要考虑两角差的余弦,所以构造直角三角形,作角的余弦线进行思考。首先考虑,当a,0都为锐角,且a〉0的情况。角6Z的终边与单位圆的交点为P,ZPOP二0,则厶OP=a-0・如下图,作PM丄兀轴,垂足为M,那么0M就是角a-0的余弦线。我们要设法用a,0的正弦、余弦线来表示OM.作PA丄0片于A,过点人作AB丄x轴,垂足为B。作PC丄AB,垂足为C。那么04表示cos0,AP表示sin0,ZPAC=AP^Ox=a□于是有,OM=OB+BM=OB+CP=OAcosa+APsina=
3、cosacos0+sinasin0.注意:以上结果是在%0角都为锐角,且Q〉0的情况下取得的。要说明此结果是否在角为任意角是也成立,还要做进一步的推广工作。学生可以自己参与。1.下面运用向量的知识进行探究,利用向量的数量积两种运算形式得出结论。思考:我们在第二章学习用向量的知识解决相关的几何问题,两角差的余弦公式我们可不可以用向量来证明呢?提示:⑴结合图形,明确应该选择哪几个向量,它们是怎么表示的?⑵怎么利用向量的数量积公式得到探索答案呢?如下两图所示,在平而直角坐标系xOy内作单位圆0,以Or为始边作角%0(不妨设a〉0),它们的终边与单位圆的交点分别为A』,则OA=(cosa,sina
4、r),OB=(cos0,sin0)。由向量的数量积的坐标表示,冇OAOB=cosacos0+sinasin0.①如果a-0w[O,刃时,那么向量页与丙的夹角就是a-p.由向量的数量积定义,冇OAOB=
5、oa
6、cos(a-0)=cos(a—0)・于是cos(a-0)=cosacos0+sinasin0.②当4-0引0,刃时,设鬲与亦的夹角为0,贝IJOAOB=OAOBcos0=cos0=cosacos0+sinasin0.4J*由图⑴可知,q=+0+于是a_f3=2k7c+0,keZ,所以cos(a-0)=cos&由图⑵可知:a-(5=2k7i-0,kgZ,也有cos(a-0)=cos0,所
7、以cos(a一0)=cosacos0+sinasin0.所以,对于任意角Q,0有cos(cr-y?)=cosacosy?+sincrsinp.(%_“))此公式显示了任意角70的正弦、余弦值与其差角Q-0的余弦值Z间的关系,称为差角的余弦公式,简记为(C(汐))。1.比较:比较用几何知识与向量知识解决问题的不同之处,体会向量方法的作用与便利Z处。三、公式的简单运用/、填空:(l)cos--a-12⑵cos(60°-())=cos60°cos15°+sin60°sin15°(3)cos80°cos10°+sin80°sin10°=例题1.利用两角差的余弦公式求cosl5°的值。解法一:cos
8、15°=cos(45°-30°)=cos45°cos15°+sin45°sin15°V2V3a/21V6+V2=x1x—=22224解法二:cos15°=cos(60°-45°)=cos60°cos45°+sin60°sin45°学会灵活运用。例题_42.已矢nsin«-—.ag—.715127112'>,cos/7=-—130是第三彖限角,COS(Q_0)的值。解:71由此得cosa--a/1-sin2a-又因为COS0"汐是第三象限角,,.sin^=-71-cos^=-j
9、故,cos(6/一0)=cosacos0+sinasin0四、小结木节我们学习了两角差的余弦公式,首先要认识到公式
10、结构的特征,了解公式的推导过程,在解题过程中要注意角的象限,判断符号,学会灵活运用。五、作业教材习题3.1A组2.3.4题。