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下學期 4.6 兩角和與差的正弦、余弦、正切2
4.6兩角和與差的正弦、余弦、正切(第二課時)
(一)教學具準備
投影儀
(二)教學目標
1.掌握利用 得到的兩角和與差的正弦公式.
2.運用 公式進行三角式的求值、化簡及證明.
(三)教學過程
1.已知 兩角,我們可以利用 的三角函數(shù)去計算復合角 的余弦,那么,我們能否用 的三角函數(shù)去表達復合角 的正弦呢?本節(jié)課將研究這一問題.
2.探索研究
(1)請一位同學在黑板上寫出 , 的展開式.
.
由于公式中的 是任意實數(shù),故我們對 實施特值代換后并不影響等號成立,為此我們曾令 ,得到 ,
兩個熟悉的誘導公式,請同學們嘗試一下,能否在 中對 選取特殊實數(shù)代換,使 誘變成 呢?或者說能否把 改成用余弦函數(shù)來表示呢?請同學回答.
生:可以,因為
該同學的思路非常科學,這樣就把新問題 問題化歸為老問題: .
事實上: (視“ ”為 )
這樣,我們便得到公式.
簡化為 .
由于公式中的 仍然是一切實數(shù),請同學們再想一下,如何獲得 的展開式呢?請同學回答.
生:只要在公式 中用 代替 ,就可得到:
即
師:由此得到兩個公式:
對于公式 還可以這樣來推導:
說明:
。1)上述四個公式 ,雖然形式、結構不同,但它們本質是相同的,因為它們同出一脈:
這樣我們只要牢固掌握“中心”公式 的由來及表達方式,就掌握了其他三個公式了.這要作為一種數(shù)學思想、一個數(shù)學方法來仔細加以體會.
(2) 、 是用 的單角函數(shù)表達復合角 的正、余弦.反之,我們不得不注意,作為公式的逆用,我們也可以用復合角 的三角函數(shù)來表達單角三角函數(shù).諸如: , , 及 四種表達式,實質上是方程思想的體現(xiàn):
由 得:
①
由 得
②
由 ,得:
、
由 得:
④
等式①、②、③、④在求值、證明恒等式中無疑作用是十分重大的.
(2)例題分析
【例1】 不查表,求 , 的值.
解:
說明:我們也可以用 系統(tǒng)來做:
【例2】已知, , , , 求, .
分析:觀察公式 和本題的條件,必須先算出 ,
解:由 , 得
又由 , 得
∴
【例3】不查表求值:
(1) ;
(2) .
解:(1)
(2)
練習(投影)
。1) , ,則 .
(2)在△ 中,若 ,則△ 是___________.
參考答案:
(1)∴
∴
(2)由 ,
∴
∴ , 為鈍角,即△ 是鈍角三角形.
【例4】求證: .
分析:我們從角入手來分析,易見左邊有復角(即兩角和與差)右邊全是單角,所以思路明確,就是要把復角變單角.
證明:
左邊
右 ∴原式成立
如果我們本著逆用公式來看待本題,那么還可這樣想:
由
令 , 則
①
至于
我們可這樣分析:
∵
令 得
同理
∴①可進一步改寫為:
∴ ……②
又∵
……③
由②、③得
本題還可以從函數(shù)名稱來分析,左邊是正、余弦函數(shù),右邊是正切函數(shù),故可考慮從右邊入手用化弦法,請同學們自己把上面過程反過來,從右邊推出左邊.
【例5】求證:
師:本題我們可以從角的形式來分析,左邊是單角,右邊是復角,如果從右邊證左邊則要把復角變單角(即利用和角公式);如果從左邊證右邊則須配一個角 ,所以本題起碼有兩種證法.
證法1:右邊
左邊
∴原式成立
師:另一種證法根據(jù)剛才的分析要配出角 ,怎樣配?大家仔細觀察證法一就不難發(fā)現(xiàn)了.
證法2:(學生板書)
左邊
右邊 ∴原式成立
3.演練反饋(投影)
(1)化簡
(2)已知 ,則 的值( )
A.不確定,可在[0、1]內(nèi)取值 B.不確定,可在[-1、1]中取值
C.確定,等于1 D.確定,等于1或-1
參考答案:
(1)原式
(2)C
4.總結提煉
。1)利用“拆角”“湊角”變換是進行三角函數(shù)式求值、證明、化簡的常用技巧,如: , , .在三角形中, , 等變換技巧,同學們應十分熟悉.
。2)本節(jié)課的例5,代表著一類重要題型,同學們要學習它的湊角方法,一般地 ,其中 .
。3)在恒等式中,實施特值代換,是一類重要的數(shù)學方法——母函數(shù)法,這種方法在數(shù)學的其他學科中,均有用武之地。它反映的是特殊與一般的辨證統(tǒng)一關系.
(四)板書設計
課題:兩角和與差的正弦
1.公式推導
、
。健
得到公式………
把公式中 換成 得公式………
2.公式的結構特點
用單角函數(shù)表示復角函數(shù)
右邊中兩個積的函數(shù)名稱不同
……運算符號同左邊括號
中的運算符號一致(區(qū)別于 、 )
3.折、湊角技巧
例1
例2
例3
例4
例5
演練反饋
總結提煉
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