8.2.1 两角和与差的余弦
(教师独具内容)
课程标准:1.经历推导两角差余弦公式的过程,知道两角差余弦公式的意义.2.能从两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式.3.能用两角和与差的余弦公式进行简单的恒等变换.
教学重点:两角差的余弦公式的推导与运用. 教学难点:两角差的余弦公式的推导过程.
【知识导学】
知识点一 两角和与差的余弦公式
01cosαcosβ+sinαsinβ;两角和的余弦公式:两角差的余弦公式:cos(α-β)=□02cosαcosβ-sinαsinβ.两角α,cos(α+β)=□β的差(或和)的余弦公式右端是两角α,03和(或差). β的余弦之积与正弦之积的□01α;2α=(α+β)+□02(α-β),知识点二 角的变换:β=(α+β)-□α+β2
=
?α-β?-□?α-β?. 03
???2?2????
【新知拓展】
1.两角和与差的余弦公式的结构特征
即公式的左边是和(差)角的余弦,右边的式子是含有同名函数之积的差(和)式,可用口诀“余余正正号相反”记忆公式.
2.公式的适用条件
公式中的α,β不仅可以是任意具体的角,也可以是一个“团体”,如cos?
?α+β-α-β?中的“α+β”相当于公式中的角“α”,“α-β”相当于公式中的
?2?22?2
3.“给角求值”“给值求值”问题
“给角求值”“给值求值”问题求解的关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系,
角“β”.因此对公式的理解要注意结构形式,而不要局限于具体的角.
借助角之间的联系寻找转化方法.
4.解决“给值求角”问题的注意点
“给值求角”:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,最后确定角.遵照以下原则:
(1)已知正切函数值,选正切函数;(2)已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角
?π?的范围是?0,?,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为
?2????-π2,π2???
,选正弦较好.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于任意的实数α,β,cos(α+β)=cosα+cosβ都不成立.( (2)对任意的α,β∈R,cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.( ) (3)cos???α+π4???cos??π?4-α???-sin???α+π4???sin??π?4-α???=cos2α.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× 2.做一做
(1)cos45°cos15°+sin15°sin45°的值为( ) A.-32
B.32 C.2
D.-
22 2
(2)下列式子中,正确的个数为( )
①cos(α-β)=cosα-cosβ;②cos??π?2+α???=sinα; ③cos(α-β)=cosαcosβ-sinαsinβ. A.0 B.1 C.2
D.3
(3)①cos165°=________;
②若α∈???0,π2???,sinα=35,则 2cos??π?α+4???=________.
答案 (1)B (2)A (3)①-
6+24 ②1
5
)
题型一 给角求值 例1 求下列各式的值:
?43π?;(2)cos45°cos15°+sin45°sin15°; (1)cos?-??12?
(3)sin163°sin223°+sin253°sin313°.
?43π?=cos5π=cos?π+π?=cosπcosπ-sinπsinπ=2×3-
[解] (1)cos?-??46?12464622?12???
216-2×=. 224
(2)cos45°cos15°+sin45°sin15°=cos(45°-15°)=cos30°=(3)sin163°sin223°+sin253°sin313°
=sin(180°-17°)sin(180°+43°)+sin(180°+73°)·sin(360°-47°) =-sin17°sin43°+sin73°sin47° =-sin17°sin43°+cos17°cos43° 1
=cos(17°+43°)=cos60°=.
2金版点睛
利用两角和与差的余弦公式求值的一般思路
(1)非特殊角型:把非特殊角转化为特殊角的和或差(如15°=45°-30°或15°=60°-45°),直接应用公式求值.
(2)逆用结构型:把两角的和与差的展开式中的角视为一个整体,借助诱导公式等工具,构造两角和与差的余弦公式的展开式,然后逆用公式求值.
[跟踪训练1] 求值: (1)cos105°+sin195°;
(2)cos(x+27°)·cos(18°-x)-sin(x+27°)·sin(18°-x). 解 (1)cos105°+sin195°=cos105°+sin(90°+105°) =2cos105°=2cos(135°-30°)
=2(cos135°·cos30°+sin135°·sin30°) =2×?-
3
. 2
??2-62321?
. ×+×?=22222?
(2)cos(x+27°)·cos(18°-x)-sin(x+27°)·sin(18°-x)
=cos[(x+27°)+(18°-x)] =cos45°=
2. 2
题型二 给值求值 例2 已知α,β∈?
?3π,π?,sin(α+β)=-3,
?5?4?
π?12π???sin?β-?=,求cos?α+?的值.
4?134???
3πππ3π
[解] 由条件,得<α+β<2π,<β-<,
2244π?45?∴cos(α+β)=,cos?β-?=-,
4?513?π???∴cos?α+?=cos?4???
α+β-?β-??=cos(α+β)·cos?β-?+sin(α+
44
??
π??
??
??
π?
?
β)sin?β-?=×?-?+?-?×=-. 4135
??
π?4?5
??
5??3???
12?13
5665
金版点睛
给值求值的解题步骤
(1)找角的差异.已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,先注意观察已知角与所求表达式中角的差异.
(2)拆角与凑角.根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换,常见角的变换有:
α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),α=[(α+β)
1
+(α-β)],α=[(β+α)-(β-α)]等.
2
(3)求解.结合公式Cα±β求解便可.
π5π?3π[跟踪训练2] 已知sin??6+α?=5,3<α<6,则cosα的值是( ) ??A.3-43
1023-3
5
4-33B.
103-23D.
5
12
C.
答案 A
π5πππ
解析 ∵<α<,∴<+α<π.
3626
?π?∴cos?+α?=-?6?4?2?π
1-sin?+α?=-.
5?6?
433??π?π??π?π?π?π
∴cosα=cos??+α?-?=cos?+α?cos+sin?+α?sin=-×+
66525?6??6??6???613-43
×=. 210
题型三 给值求角
4353例3 已知α,β为锐角,sinα=,sin(α+β)=,求cosβ的值及β的大
714小.
43
[解] ∵α为锐角,且sinα=,
7∴cosα=1-sinα=
2
1-?
?43?21
?=. ?7?7
又∵α,β为锐角,∴α+β∈(0,π). 53?π?∵sin(α+β)= 11?53?2 ?=-14. ?14? 2 α+β ∴cosβ=cos[(α+β)-α] =cos(α+β)·cosα+sin(α+β)·sinα ?11?153×43=1. =?-?×+72?14?714 π 又∵β为锐角,∴β=. 3金版点睛 解答给值求角问题的步骤 (1)求角的某一个三角函数值. (2)确定角所在的范围. (3)根据角的范围写出所求的角. [跟踪训练3] 已知A,B均为钝角且sinA=答案 7π 4 510,sinB=, 510 510 ,sinB=,则A+B的大小为________. 510 解析 ∵A,B均为钝角且sinA=