三角函数的积化和差与和差化积

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一、教学目的:

1. 了解三角函数的积化和差与和差化积公式的推导过程,了解此组公式与两角和差的正弦、余弦公式的联系,从而培养逻辑推理能力。

2. 掌握三角函数的积化和差与和差化积公式,能正确运用此公式进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式的证明。

二、重点、难点:

掌握三角函数的积化和差与和差化积公式,能正确运用此公式进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式的证明。

三、新课讲解:

(一)三角函数的积化和差与和差化积公式

1、公式的推导

())(sin cos cos sin sin βαβαβαβα++=+S ,

()sin sin cos cos sin ()αβαβαβαβ-=--,S

()cos cos cos sin sin ()αβαβαβαβ+=-+,C

()cos cos cos sin sin ()αβαβαβαβ-=+-,C

()()()()S S S S αβαβαβαβ+-+-+-, ()()()()C C C C αβαβαβαβ

+-+-+-,,得 ()()()()()()()()sin sin sin cos sin sin cos sin cos cos cos cos cos cos sin sin αβαβαβ

αβαβαβ

αβαβαβ

αβαβαβ++-=+--=++-=+--=-2222

即()()[]sin cos sin sin αβαβαβ=

++-<>12

1 ()()[]cos sin sin sin αβαβαβ=+--<>12

2 ()()[]cos cos cos cos αβαβαβ=++-<>12

3 ()()[]sin sin cos cos αβαβαβ=-+--<>12

4 公式<1><2><3><4>叫做积化和差公式。

其特点为:同名函数之积化为两角和与差余弦的和(差)的一半,异名函数之积化为两角和与差正弦的和(差)的一半,等式左边为单角α、β,等式右边为它们的和差角。

在积化和差的公式中,如果“从右往左”看,实质上就是和差化积。为了用

起来方便,在αθϕβθϕ=+=-22

,。 把这些值代入积化和差的公式<1>中,就有 ()sin

cos sin sin sin sin sin sin sin

cos θϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕ+-=++-⎛⎝ ⎫⎭++--⎛⎝ ⎫⎭⎡⎣⎢⎤⎦⎥=++=+-<>2212222212

2225·∴· 同样可得,

sin sin cos sin cos cos cos cos cos cos sin sin θϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕθϕ-=+-<>+=+-<>-=-+-<>

2226222

72228···

公式<5><6><7><8>叫做和差化积公式。 其特点为:同名函数的和或差才可化积;余弦的和或差化为同名函数之积;

正弦的和或差化为异名函数之积;等式左边为单角θ与ϕ,等式右边为θϕ+2

与θϕ-2

的形式。 牢记两组公式的区别与联系,才能正确使用之。

2、明确公式是由两角和与差的三角函数公式推导而得,进一步明确三角函数中公式虽然多,但都不是孤立的,另外,弄清公式的来源以及公式的内在联系,才能更好地记忆和使用它们。

3、典例分析

例1. 把下列各式化为和差的形式。

(1)sin cos ππ12512

·

(2)23555cos sin o o ·

(3)()()cos cos x y x y -+·

分析:利用积化和差公式。

点评:(1)牢记积化和差公式,才能正确使用。 (2)如求sin sin ππ838·的值,可不用积化和差公式,用二倍角公式即可求值,即 sin sin sin cos sin πππππ8388812424

··=== 例2. 把下列各式化成积的形式。

(1)cosx -12

(2)sin cos x x + 分析:只要将以上两题稍作变形,如将(1)中12换成cos π3

,(2)中cosx 看作()sin 90o x -即可直接应用公式进行化积。

点评:(1)只有同名函数的和(或差)才能化为积的形式,因此题(1)中

12化为cos

π3,(2)中cosx 化为()sin 90o x -。 (2)对于型如a x b x sin cos +,可化为()a b x 22++sin ϕ也能达到和差化积的形式之目的。

例3. 求值:

(1)sin cos sin cos sin sin 71587158o o o o o o +-·· (2)sin cos sin cos 22208032080o o o o ++

分析:(1)中注意7°与15°和8°的关系;(2)中最常见的想法是降幂扩角及积化和差的应用,但对偶式的应用可能使问题变得更简单。

点评:三角函数变换的灵活性更多地体现在拆角的灵活性上,题(1)对这一点展现地淋漓尽致;(2)中法1属常规方法,只要有扎实的基本功就可以正确完成,而法2很巧妙的运用了对偶式使解答变得简单且浪漫。这种方法也可以求型如cos cos cos 204080o o o 的求值题,试一下是不是很巧妙?