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高中数学-第3章-三角恒等变换-3.1.1-两角差的余弦公式学案-新人教A版必修4
3.1.1 两角差的余弦公式
1.了解两角差的余弦公式的推导过程.(重点)
2.理解用向量法导出公式的主要步骤.(难点)
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.(重点、易混点)
[基础·初探]
教材整理 两角差的余弦公式
阅读教材P124~P126例1以上内容,完成下列问题.
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.
(1)适用条件:公式中的角α,β都是任意角.
(2)公式结构:公式右端的两部分为同名三角函数积,连接符号与左边角的连接符号相反.
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)cos(60°-30°)=cos 60°-cos 30°.( )
(2)对于任意实数α,β,cos(α-β)=cos α-cos β都不成立.( )
(3)对任意α,βR,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β都成立.( )
(4)cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=0.( )
【解析】 (1)×.cos(60°-30°)=cos 30°≠cos 60°-cos 30°.
(2)×.当α=-45°,β=45°时,cos(α-β)=cos(-45°-45°)=cos(-90°)=0,cos α-cos β=cos(-45°)-cos 45°=0,此时cos(α-β)=cos α-cos β.
(3)√.结论为两角差的余弦公式.
(4)√.cos 30°cos 120°+sin 30°sin 120°=cos(120°-30°)=cos 90°=0.
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
[小组合作型]利用两角差的余弦公式化简求值 (1)cos 345°的值等于( )
A. B.
C. D.-
(2)的值是( )
A. B.
C. D.
(3)化简下列各式:
cos(θ+21°)cos(θ-24°)+sin(θ+21°)·sin(θ-24°);
-sin 167°·sin 223°+sin 257°·sin 313°.
【精彩点拨】 (1)求非特殊角的三角函数值,把非特殊角转化为两个特殊角的差,然后利用两角差的余弦公式求解.
(2)两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解.
(3)对较复杂的式子化简时应注意两角差余弦公式的逆用.
【自主解答】 (1)cos 345°=cos(360°-15°)
=cos 15°=cos(45°-30°)
=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°
=.
(2)原式=
=
===.
(3)①原式=cos[θ+21°-(θ-24°)]
=cos 45°=,所以原式=;
原式=-sin(180°-13°)sin(180°+43°)+sin(180°+77°)·sin(360°-47°)
=sin 13°sin 43°+sin 77°sin 47°
=sin 13°sin 43°+cos 13°cos 43°
=cos(13°-43°)=cos(-30°)=.
【答案】 (1)C (2)C (3)①
1.解含非特殊角的三角函数式的求值问题的一般思路是:
(1)把非特殊角转化为特殊角的和或差,正用公式直接求值.
(2)在转化过程中,充分利用诱导公式,构造两角差的余弦公式的结构形式,然后逆用公式求值.
2.两角差的余弦公式的结构特点:
(1)同名函数相乘:即两角余弦乘余弦,正弦乘正弦.
(2)把所得的积相加.
[再练一题]
1.求下列各式的值:
(1)cos ;
(2)sin 460°sin(-160°)+cos 560°cos(-280°);
(3)cos(α-20°)cos(40°+α)+sin(α-20°)sin(40°+α).
【解】 (1)cos =cos=-cos
=-cos=-cos
=-
=-=-.
(2)原式=-sin 100°sin 160°+cos 200°cos 280°
=-sin 100°sin 20°-cos 20°cos 80°
=-(cos 80°cos 20°+sin 80°sin 20°)
=-cos 60°=-.
(3)cos(α-20°)cos(40°+α)+sin(α-20°)·sin(40°+α)
=cos[(α-20°)-(α+40°)]
=cos(-60°)=.已知三角函数值求角 已知α,β为锐角,cos α=,sin(α+β)=,求β. 【导学号
【精彩点拨】 本题是已知三角函数值求角的问题.解答此类问题一般先确定所求角的某一个三角函数的值,然后由角的范围来确定该角的大小.
【自主解答】 α为锐角,且cos α=,
sin α===.
又α,β为锐角,α+β(0,π).
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