第23课时 二倍角公式
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二倍角公式教案
【课题】 1.1两角和与差的正弦公式与余弦公式(二)
【教学目标】
知识目标:
掌握二倍角公式,能正确运用各个公式进行简单的三角函数式的计算和化简.
能力目标:
学生逆向思维能力及灵活选用公式解决问题的能力得到提高. 【教学重点】
本节课的教学重点是二倍角公式. 【教学难点】
难点是公式的推导和运用. 【教学设计】
明确二倍角的概念.二倍角的实质是用一个角的三角函数表示这个角的二倍角的三角函数.二倍角余弦公式的三种形式同等重要,要分析这三种公式各自的形式特点.例9中,要想利用正弦二倍角公式,必须首先求出余弦函数值.求cos2α时,使用的公式有利用同角三角函数关系、利用cos α和利用sin α的三类公式可供选择.选用公式2cos212sin αα=-的主要原因是考虑到sin α是已知量.例10中,讨论
2
α角的范围是因为利用同角三角函数关系求sin 2α
时需要
开方.旨在让学生熟悉:只要具备二倍角关系,就可以使用公式.教材在求
sin
4
α
时,利用了升幂公式,由讨论
2
α
角的范围来决定开方取正号还是负号.虽然这里就是实际上使用半角公式,但是教材与大纲中,都没有引入半角公式的要求,因此,不补充半角公式,只作为二倍角余弦变形的应用来介绍.例11是三角证明题.证明的基本思路是将角用半角来表示,再进行三角式的化简. 【教学备品】
教学课件.
【课时安排】
1课时.(45分钟) 【教学过程】
6730cos6730''''⋅; 22sin 75.
【教师教学后记】。
积化和差与和差化积公式(教师版) 积化和差与和差化积公式、和角、倍半角公式复课一、基本公式复1、两角和与差公式及规律sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβcos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβtan(α±β)= (tanα±tanβ)/(1∓tanαtanβ)2、二倍角公式及规律sin2α=2sinαcosα。
cos2α=cos²α-sin²α。
tan2α=(2tanα)/(1-tan²α)二倍角公式的推导可以通过和角公式推导而来,例如cos2α=cos(α+α)=cosαcosα-sinαsinα=cos²α-sin²α3、积化和差与和差化积公式sinαcosβ=(sin(α+β)+sin(α-β))/2cosαsinβ=(sin(α+β)-sin(α-β))/2cosαcosβ=(cos(α+β)+cos(α-β))/2sinαsinβ=-(cos(α+β)-cos(α-β))/2生动的口诀:(和差化积)正加正,正在前,___,___正减正,余在前,余减余,负正弦反之亦然和差化积公式是积化和差公式的逆用形式。
要注意:①前两个公式可以合并为一个:sinθ+sinφ=2sincos②积化和差公式的推导用了“解方程组”的思想,和差化积公式的推导用了“换元”思想。
③只有系数绝对值相同的同名函数的和与差,才能直接运用公式化成积的形式。
如果一个正弦与一个余弦的和或差,则要先用诱导公式化成同名函数后再运用公式化积。
④合一变形也是一种和差化积。
⑤三角函数的和差化积,可以理解为代数中的因式分解。
因此,因式分解在代数中起什么作用,和差化积公式在三角中就起什么作用。
1、在三角函数的解题中,积化和差与积差化积是密不可分的孪生兄弟。
为了化简或计算,我们要注意交替使用这两个公式。
例如,在处理正、余弦函数的平方时,我们应先考虑降幂公式,再利用和差化积和积化和差公式进行化简或计算。
题组层级快练(二十三)1.(2017·江西九江模拟)计算sin π12-3cos π12的值为( ) A .0 B .- 2 C .2 D. 2答案 B解析 sin π12-3cos π12=2(12sin π12-32cos π12)=2sin(π12-π3)=2sin(-π4)=- 2.故选B.2.若sin α2=33,则cos α的值为( )A .-23B .-13C.13D.23答案 C解析 cos α=1-2sin 2α2=1-23=13.故选C.3.计算tan15°+1tan15°的值为( ) A. 2 B .2 C .4 D .2 2答案 C解析 tan15°+1tan15°=sin15°cos15°+cos15°sin15°=sin 215°+cos 215°sin15°cos15°=2sin30°=4.故选C.4.已知cos(π4-x)=35,则sin2x 的值为( )A.1825 B.725 C .-725D .-1625答案 C解析 因为sin2x =cos(π2-2x)=cos2(π4-x)=2cos 2(π4-x)-1,所以sin2x =2³(35)2-1=1825-1=-725.5.若sin76°=m ,用含m 的式子表示cos7°为( )A.1+m 2B.1-m 2C .± 1+m2D.1+m2答案 D解析 ∵sin76°=cos14°=2cos 27°-1=m ,∴cos 27°=1+m2,∴cos7°=1+m2. 6.若θ∈[π4,π2],sin2θ=378,则sin θ等于( )A.35 B.45 C.74D.34答案 D解析 因为θ∈[π4,π2],所以2θ∈[π2,π],cos2θ≤0,所以cos2θ=-1-sin 22θ=-18.又因为cos2θ=1-2sin 2θ=-18,所以sin 2θ=916,sin θ=34.故选D. 7.设sin(π4+θ)=13,则sin2θ=( )A .-79B .-19C.19D.79答案 A解析 sin2θ=-cos(π2+2θ)=2sin 2(π4+θ)-1=2³(13)2-1=-79.8.化简2+2cos8+21-sin8的结果是( )A .4cos4-2sin4B .2sin4C .2sin4-4cos4D .-2sin4 答案 D解析 原式=4cos 24+2(sin4-cos4)2=|2cos4|+2|sin4-cos4|=-2sin4.故选D. 9.若α∈(0,π2),且sin 2α+cos2α=14,则tan α的值为( )A.22B.33C. 2D. 3答案 D解析 因为cos2α=cos 2α-sin 2α,所以sin 2α+cos2α=cos 2α,所以cos 2α=14.又α∈(0,π2),所以cos α=12,所以α=π3,故tan α= 3.故选D. 10.(2017·长沙雅礼中学模拟)已知sin2α=23,则cos 2(α+π4)=( )A.16 B.13 C.12 D.23答案 A解析 方法一:cos 2(α+π4)=12[1+cos (2α+π2)]=12(1-sin2α)=16.方法二:cos (α+π4)=22cos α-22sin α,所以cos 2(α+π4)=12(cos α-sin α)2=12(1-2sin αcos α)=12(1-sin2α)=16.11.已知tan (α+π4)=-12,且π2<α<π,则sin2α-2cos 2αsin (α-π4)的值等于( )A.255B .-3510C .-255D .-31010答案 C解析 sin2α-2cos 2αsin (α-π4)=2sin αcos α-2cos 2α22(sin α-cos α)=22cos α,由tan(α+π4)=-12,得tan α+11-tan α=-12,解得tan α=-3.因为π2<α<π,所以cos α=-1tan 2α+1=-1010.所以原式=22cos α=22³(-1010)=-255.故选C. 12.已知sin α=cos2α,α∈(π2,π),则tan α=________.答案 -33解析 sin α=1-2sin 2α,∴2sin 2α+sin α-1=0.∴(2sin α-1)(sin α+1)=0,∵α∈(π2,π),∴2sin α-1=0.∴sin α=12,cos α=-32.∴tan α=-33. 13.在△ABC 中,tanA +tanB +3=3tanA ²tanB ,且sinA ²cosA =34,则此三角形为________. 答案 等边三角形解析 ∵tanA +tanB +3=3tanAtanB ,∴tan(A +B)=-3,得A +B =120°. 又由sinAcosA =34,得sin2A =32. ∴A =60°(A =30°舍去),∴△ABC 为等边三角形.14.(2017·保定模拟)计算:3-sin70°2-cos 210°=________.答案 2解析 3-sin70°2-cos 210°=3-cos20°2-cos 210°=3-(2cos 210°-1)2-cos 210°=2.15.3tan12°-3(4cos 212°-2)sin12°=________. 答案 -4 3解析 原式=3sin12°cos12°-32(2cos 212°-1)sin12°=23(12sin12°-32cos12°)cos12°2cos24°sin12° =23sin (-48°)2cos24°sin12°cos12°=-23sin48°sin24°cos24°=-23sin48°12sin48°=-4 3.16.若sin(x -34π)cos(x -π4)=-14,则cos4x =________.答案 12解析 ∵sin(x -34π)=-cos(π2+x -34π)=-cos(x -π4),∴cos 2(x -π4)=14,∴1+cos (2x -π2)2=14.∴cos(2x -π2)=-12,即sin2x =-12.∴cos4x =1-2sin 22x =12.17.设α为第四象限的角,若sin3αsin α=135,则tan2α=________.答案 -34解析sin3αsin α=sin (2α+α)sin α=sin2αcos α+cos2αsin αsin α=135.∴2cos 2α+cos2α=135,2cos 2α-1+cos2α=85.∴cos2α=45.∵2k π-π2<α<2k π,∴4k π-π<2α<4k π(k ∈Z ).又∵cos2α=45>0,∴2α为第四象限的角.sin2α=-1-cos 22α=-35,∴tan2α=-34.18.若θ∈[0,π)且cos θ(sin θ+cos θ)=1,则θ=________. 答案 0或π419.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55. (1)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-2α的值.答案 (1)-1010 (2)-4+3310解析 (1)因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=55,所以cos α=-1-sin 2α=-255. 故sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=sin π4cos α+cos π4sin α=22³⎝⎛⎭⎫-255+22³55=-1010.(2)由(1)知sin2α=2sin αcos α=2³55³(-255)=-45, cos2α=1-2sin 2α=1-2³⎝⎛⎭⎫552=35,所以cos ⎝⎛⎭⎫5π6-2α=cos 5π6cos2α+sin 5π6sin2α=⎝⎛⎭⎫-32³35+12³⎝⎛⎭⎫-45,=-4+3310.1.设f(sinx)=cos2x ,那么f(32)等于________. 答案 -122.已知tan α=2,则2sin 2α+1sin2α=________.答案134解析 2sin 2α+1sin2α=3sin 2α+cos 2α2sin αcos α=3tan 2α+12tan α=134.3.若cos2αsin (α-π4)=-22,则sin α+cos α的值为( )A .-72B .-12C.12D.72答案 C解析 cos2αsin (α-π4)=sin (π2-2α)sin (α-π4)=2sin (π4-α)cos (π4-α)sin (α-π4)=-2cos(π4-α)=-2(22sin α+22cos α)=-2(sin α+cos α)=-22. 所以sin α+cos α=12.。