高中数学必修四三角恒等式教案
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人教版高中必修4(B版)第三章三角恒等变换课程设计一、课程背景本课程设计是针对高中必修课程《数学四》(B版)第三章三角恒等变换的教学实践。
在本章节中,学生将学习三角函数的基本概念,包括正弦、余弦、正切等;以及三角函数的基本性质、图像特征等知识。
在此基础上,进一步学习三角恒等变换的定义、性质、应用等内容,帮助学生感受数学美妙,拓展学生的数学思维和实际应用能力。
二、课程目标•知识目标1.掌握三角函数的概念、性质、基本图像和相关公式;2.掌握三角恒等变换的概念、性质和基本应用;3.理解三角恒等变换与三角函数图像的关系,培养学生对数学美的感悟。
•能力目标1.能灵活应用三角函数及其相关公式;2.能理解并应用三角恒等变换在实际问题中得到解决;3.能有效运用数学知识解决实际问题,并能形成自己的思考方式。
•情感目标1.通过学习,培养学生感受数学美妙的情感和兴趣;2.让学生理解数学是实践中最常用的一门学科;3.激发学生爱思考、勇于探究、善于合作的精神。
三、课程内容1.三角函数基础知识复习;2.三角恒等变换;3.三角函数图像变化。
四、教学方法1.讲授法:通过课堂讲解,准确阐述三角恒等变换的基本概念、性质、公式等,并通过简单的计算题、实例演练等方式帮助学生掌握相关知识;2.实践结合法:通过实际问题的解答,引导学生思考、动手解决,培养学生的数学实践能力;3.合作学习法:通过小组讨论、合作解题等方式,让学生在团队中相互交流、借鉴、提高彼此能力。
五、教学设计第一节课时间:1学时主要内容:三角函数基础知识复习1.引入三角函数知识,介绍正弦、余弦、正切的定义、符号、图像及基本性质;2.以例子为主,提高学生对于三角函数的计算能力;3.通过课堂测验,及时调整教学内容,帮助弱势学生摆脱困境。
第二节课时间:1学时主要内容:三角恒等变换1.引入三角恒等变换的定义、本质及重要性;2.提出三角恒等变换相关的公式,并进行简单的计算;3.通过实例演示,帮助学生理解三角恒等变换在证明中的应用。
三角恒等式全章教案
目的
本教案旨在介绍三角恒等式及其应用,帮助学生更好地理解三角函数的概念,提高其解决三角函数问题的能力。
内容
1. 三角恒等式的定义及基本性质
- 介绍三角恒等式的定义及常见性质,包括正弦函数、余弦函数、正切函数的三角恒等式。
2. 三角恒等式的应用
- 研究如何利用三角恒等式解决三角函数的各种问题,包括角度计算、证明等。
3. 综合练
- 通过综合练巩固对三角恒等式的理解,并应用所学知识解决问题。
教学方法
1. 讲解法:通过教师的讲解,引导学生理解三角恒等式的概念、定义及性质。
2. 实例法:通过具体的例子,帮助学生更好地理解三角恒等式
的使用方法及其应用。
3. 练法:通过大量的练,提高学生解决三角函数问题的能力。
教学步骤
1. 引入:通过引入具体的问题,引导学生了解三角函数与三角
恒等式的关系。
2. 讲解:介绍三角恒等式的定义及其性质,帮助学生建立起对
三角恒等式的认识。
3. 实例:通过具体的例子,让学生理解三角恒等式的使用方法
及其应用。
4. 练:通过一些简单的练,帮助学生巩固所学知识。
5. 拓展:通过更复杂的例子及应用,提高学生解决三角函数问
题的能力。
6. 总结:对所学知识进行总结归纳,帮助学生建立起完整的知
识体系。
总结
通过本教案的学习,学生可以更好地理解三角恒等式及其应用,提高其解决三角函数问题的能力。
建议在课后进行一些练习以巩固
所学知识。
3.1.1 两角差的余弦公式一、教学目标掌握用向量方法建立两角差的余弦公式.通过简单运用,使学生初步理解公式的结构及其功能,为建立其它和(差)公式打好基础.二、教学重、难点1. 教学重点:通过探索得到两角差的余弦公式;2. 教学难点:探索过程的组织和适当引导,这里不仅有学习积极性的问题,还有探索过程必用的基础知识是否已经具备的问题,运用已学知识和方法的能力问题,等等.三、学法与教学用具1. 学法:启发式教学2. 教学用具:多媒体四、教学设想:(一)导入:我们在初中时就知道 2cos 452=,3cos302=,由此我们能否得到()cos15cos 4530?=-=大家可以猜想,是不是等于cos 45cos30-呢?根据我们在第一章所学的知识可知我们的猜想是错误的!下面我们就一起探讨两角差的余弦公式()cos ?αβ-=(二)探讨过程:在第一章三角函数的学习当中我们知道,在设角α的终边与单位圆的交点为1P ,cos α等于角α与单位圆交点的横坐标,也可以用角α的余弦线来表示,大家思考:怎样构造角β和角αβ-?(注意:要与它们的正弦线、余弦线联系起来.)展示多媒体动画课件,通过正、余弦线及它们之间的几何关系探索()cos αβ-与cos α、cos β、sin α、sin β之间的关系,由此得到cos()cos cos sin sin αβαβαβ-=+,认识两角差余弦公式的结构.思考:我们在第二章学习用向量的知识解决相关的几何问题,两角差余弦公式我们能否用向量的知识来证明?提示:1、结合图形,明确应该选择哪几个向量,它们是怎样表示的?2、怎样利用向量的数量积的概念的计算公式得到探索结果?展示多媒体课件比较用几何知识和向量知识解决问题的不同之处,体会向量方法的作用与便利之处.思考:()cos ?αβ+=,()()cos cos αβαβ+=--⎡⎤⎣⎦,再利用两角差的余弦公式得出()()()()cos cos cos cos sin sin cos cos sin sin αβαβαβαβαβαβ+=--=-+-=-⎡⎤⎣⎦(三)例题讲解例1、利用和、差角余弦公式求cos 75、cos15的值.解:分析:把75、15构造成两个特殊角的和、差.()231cos 75cos 4530cos 45cos30sin 45sin 302222=+=-=⨯=()231cos15cos 4530cos 45cos30sin 45sin 30222=-=+=⨯=点评:把一个具体角构造成两个角的和、差形式,有很多种构造方法,例如:()cos15cos 6045=-,要学会灵活运用.例2、已知4sin 5α=,5,,cos ,213παπββ⎛⎫∈=- ⎪⎝⎭是第三象限角,求()cos αβ-的值.解:因为,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,4sin 5α=由此得3cos 5α===-又因为5cos ,13ββ=-是第三象限角,所以12sin 13β===- 所以3541233cos()cos cos sin sin 51351365αβαβαβ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+=-⨯-+⨯-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭点评:注意角α、β的象限,也就是符号问题.(四)小结:本节我们学习了两角差的余弦公式,首先要认识公式结构的特征,了解公式的推导过程,熟知由此衍变的两角和的余弦公式.在解题过程中注意角α、β的象限,也就是符号问题,学会灵活运用.(五)作业:15012.P T T -3.1.2两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)教案一、教学分析1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式是在研究了两角差的余弦公式的基础上,进一步研究具有“两角和差”关系的正弦、余弦、正切公式的.在这些公式的推导中,教科书都把对照、比较有关的三角函数式,认清其区别,寻找其联系和联系的途径作为思维的起点,如比较cos(α-β)与cos(α+β),它们都是角的余弦只是角形式不同,但不同角的形式从运算或换元的角度看都有内在联系,即α+β=α-(-β)的关系,从而由公式C(α-β)推得公式C(α+β),又如比较sin(α-β)与cos(α-β),它们包含的角相同但函数名称不同,这就要求进行函数名的互化,利用诱导公式(5)(6)即可推得公式S(α-β)、S(α+β)等.2.通过对“两角和与差的正弦、余弦、正切公式”的推导,揭示了两角和、差的三角函数与这两角的三角函数的运算规律,还使学生加深了数学公式的推导、证明方法的理解.因此本节内容也是培养学生运算能力和逻辑思维能力的重要内容,对培养学生的探索精神和创新能力,发现问题和解决问题的能力都有着十分重要的意义.3.本节的几个公式是相互联系的,其推导过程也充分说明了它们之间的内在联系,让学生深刻领会它们的这种联系,从而加深对公式的理解和记忆.本节几个例子主要目的是为了训练学生思维的有序性,逐步培养他们良好的思维习惯,教学中应当有意识地对学生的思维习惯进行引导,例如在面对问题时,要注意先认真分析条件,明确要求,再思考应该联系什么公式,使用公式时要具备什么条件等.另外,还要重视思维过程的表述,不能只看最后结果而不顾过程表述的正确性、简捷性等,这些都是培养学生三角恒等变换能力所不能忽视的. 二、三维目标1.知识与技能:在学习两角差的余弦公式的基础上,通过让学生探索、发现并推导两角和与差的正弦、余弦、正切公式,了解它们之间的内在联系,并通过强化题目的训练,加深对公式的理解,培养学生的运算能力及逻辑推理能力,从而提高解决问题的能力.2.过程与方法:通过两角和与差的正弦、余弦、正切公式的运用,会进行简单的求值、化简、恒等证明,使学生深刻体会联系变化的观点,自觉地利用联系变化的观点来分析问题,提高学生分析问题解决问题的能力.3.情感态度与价值观:通过本节学习,使学生掌握寻找数学规律的方法,提高学生的观察分析能力,培养学生的应用意识,提高学生的数学素质.三、重点难点教学重点:两角和与差的正弦、余弦、正切公式及其推导.教学难点:灵活运用所学公式进行求值、化简、证明.四、课时安排2课时五、教学设想第1课时(一)导入新课思路 1.(旧知导入)教师先让学生回顾上节课所推导的两角差的余弦公式,并把公式默写在黑板上或打出幻灯片,注意有意识地让学生写整齐.然后教师引导学生观察cos(α-β)与cos(α+β)、sin(α-β)的内在联系,进行由旧知推出新知的转化过程,从而推导出C (α+β)、S (α-β)、S (α+β).本节课我们共同研究公式的推导及其应用.思路2.(问题导入)教师出示问题,先让学生计算以下几个题目,既可以复习回顾上节所学公式,又为本节新课作准备.若sin α=55,α∈(0,2π),cos β=1010,β∈(0,2π),求cos(α-β),cos(α+β)的值.学生利用公式C (α-β)很容易求得cos (α-β),但是如果求cos (α+β)的值就得想法转化为公式C (α-β)的形式来求,此时思路受阻,从而引出新课题,并由此展开联想探究其他公式.(二)推进新课、新知探究、提出问题①还记得两角差的余弦公式吗?请一位同学到黑板上默写出来.②在公式C (α-β)中,角β是任意角,请学生思考角α-β中β换成角-β是否可以?此时观察角α+β与α-(-β)之间的联系,如何利用公式C (α-β)来推导cos(α+β)=?③分析观察C (α+β)的结构有何特征?④在公式C (α-β)、C (α+β)的基础上能否推导sin(α+β)=?sin(α-β)=?⑤公式S (α-β)、S (α+β)的结构特征如何?⑥对比分析公式C (α-β)、C (α+β)、S (α-β)、S (α+β),能否推导出tan(α-β)=?tan (α+β)=?⑦分析观察公式T (α-β)、T (α+β)的结构特征如何?⑧思考如何灵活运用公式解题?活动:对问题①,学生默写完后,教师打出课件,然后引导学生观察两角差的余弦公式,点拨学生思考公式中的α,β既然可以是任意角,是怎样任意的?你会有些什么样的奇妙想法呢?鼓励学生大胆猜想,引导学生比较cos(α-β)与cos(α+β)中角的内在联系,学生有的会发现α-β中的角β可以变为角-β,所以α-(-β)=α+β〔也有的会根据加减运算关系直接把和角α+β化成差角α-(-β)的形式〕.这时教师适时引导学生转移到公式C (α-β)上来,这样就很自然地得到cos(α+β)=cos [α-(-β)]=cos αcos(-β)+sin αsin(-β)=cos αcos β-sin αsin β.所以有如下公式:(α+β)对问题②,教师引导学生细心观察公式C (α+β)的结构特征,可知“两角和的余弦,等于这两角的余弦积减去这两角的正弦积”,同时让学生对比公式C (α-β)进行记忆,并填空:cos75°=cos(_________)==__________=___________.对问题③,上面学生推得了两角和与差的余弦公式,教师引导学生观察思考,怎样才能得到两角和与差的正弦公式呢?我们利用什么公式来实现正、余弦的互化呢?学生可能有的想到利用诱导公式⑸⑹来化余弦为正弦(也有的想到利用同角的平方和关系式sin 2α+cos 2α=1来互化,此法让学生课下进行),因此有sin(α+β)=cos [2π-(α+β)]=cos [(2π-α)-β]=cos(2π-α)cos β+sin(2π-α)sin β =sin αcos β+cos αsin β.在上述公式中,β用-β代之,则sin(α-β)=sin [α+(-β)]=sin αcos(-β)+cos αsin(-β)=sin αcos β-cos αsin β. (α+β)(α-β).同时进一步体会本节公式的探究过程及公式变化特点,体验三角公式的这种简洁美、对称美.为强化记忆,教师可让学生填空,如sin(θ+φ)=___________,sin 75sin 72cos 75cos 72ππππ+=__________. 对问题⑥,教师引导学生思考,在我们推出了公式C (α-β)、C (α+β)、S (α+β)、S (α-β)后,自然想到两角和与差的正切公式,怎么样来推导出tan(α-β)=?,tan(α+β)=?呢?学生很容易想到利用同角三角函数关系式,化弦为切得到.在学生探究推导时很可能想不到讨论,这时教师不要直接提醒,让学生自己悟出来.当cos(α+β)≠0时,tan(α+β)=.sin sin cos cos sin cos cos sin )cos()sin(βαβαβαβββ-+=++a a 如果cos αcos β≠0,即cos α≠0且cos β≠0时,分子、分母同除以cos αcos β得tan(α+β)=)tan(tan 1tan tan βαβα--+,据角α、β的任意性,在上面的式子中,β用-β代之,则有tan(α-β)=.tan tan 1tan tan )tan(tan 1)tan(tan βαβαβαβα+-=---+ 由此推得两角和、差的正切公式,简记为T (α-β)、T (α+β).对问题⑥,让学生自己联想思考,两角和与差的正切公式中α、β、α±β的取值是任意的吗?学生回顾自己的公式探究过程可知,α、β、α±β都不能等于2π+k π(k ∈Z ),并引导学生分析公式结构特征,加深公式记忆.对问题⑦⑧,教师与学生一起归类总结,我们把前面六个公式分类比较可得C (α+β)、S (α+β)、T (α+β)叫和角公式;S (α-β)、C (α-β)、T (α-β)叫差角公式.并由学生归纳总结以上六个公式的推导过程,从而得出以下逻辑联系图.可让学生自己画出这六个框图.通过逻辑联系图,深刻理解它们之间的内在联系,借以理解并灵活运用这些公式.同时教师应提醒学生注意:不仅要掌握这些公式的正用,还要注意它们的逆用及变形用.如两角和与差的正切公式的变形式tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β),在化简求值中就经常应用到,使解题过程大大简化,也体现了数学的简洁美.对于两角和与差的正切公式,当tan α,tan β或tan (α±β)的值不存在时,不能使用T (α±β)处理某些有关问题,但可改用诱导公式或其他方法,例如:化简tan(2π-β),因为tan 2π的值不存在,所以改用诱导公式tan(2π-β)=βββπβπsin cos )2cos()2sin(=--来处理等.(三)应用示例思路1例1 已知sin α=53-,α是第四象限角,求sin(4π-α),cos(4π+α),tan(4π-α)的值. 活动:教师引导学生分析题目中角的关系,在面对问题时要注意认真分析条件,明确要求.再思考应该联系什么公式,使用公式时要有什么准备,准备工作怎么进行等.例如本题中,要先求出cos α,tan α的值,才能利用公式得解,本题是直接应用公式解题,目的是为了让学生初步熟悉公式的应用,教师可以完全让学生自己独立完成.解:由sin α=53-,α是第四象限角,得cos α=54)53(1sin 122=--=-a . ∴tan α=a a cos sin =43-. 于是有sin(4π-α)=sin 4πcos α-cos 4πsin α=,1027)53(225422=-⨯-⨯ cos(4π+α)=cos 4πcos α-sin 4πsin α=,1027)53(225422=-⨯-⨯ tan(α-4π)=4tan tan 14tan tan ππa a +-=a a tan 11tan +-=7)43(1143-=-+--. 点评:本例是运用和差角公式的基础题,安排这个例题的目的是为了训练学生思维的有序性,逐步培养他们良好的思维习惯.变式训练1.不查表求cos75°,tan105°的值.解:cos75°=cos(45°+30°)=cos45°cos30°-sin45°sin30° =42621222322-=⨯-⨯, tan105°=tan(60°+45°)= 311345tan 60tan 145tan 60tan -+=-+ =-(2+3). 2.设α∈(0,2π),若sin α=53,则2sin(α+4π)等于( ) A.57 B.51 C.27 D.4 答案:A例 2 已知sin α=32,α∈(2π,π),cos β=43-,β∈(π,23π).求sin(α-β),cos(α+β),tan(α+β).活动:教师可先让学生自己探究解决,对探究困难的学生教师给以适当的点拨,指导学生认真分析题目中已知条件和所求值的内在联系.根据公式S (α-β)、C (α+β)、T (α+β)应先求出cosα、sin β、tan α、tan β的值,然后利用公式求值,但要注意解题中三角函数值的符号.解:由sin α=32,α∈(2π,π),得 cos α=a 2sin 1--=-2)32(1--=35-,∴tan α=552-. 又由cos β=31-,β∈(π,23π). sin β=β2cos 1--=47)43(12-=---, ∴tan β=37.∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β =32×(43-)-(12356)47()35(--=-⨯-. ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=(35-)×(43-)-32×(47-) =.127253+∴tan(α+β)=35215755637)552(137552tan tan 1tan tan ++-=⨯--+-=-+βαβα=17727532+-. 点评:本题仍是直接利用公式计算求值的基础题,其目的还是让学生熟练掌握公式的应用,训练学生的运算能力.变式训练引导学生看章头图,利用本节所学公式解答课本章头题,加强学生的应用意识.解:设电视发射塔高CD=x 米,∠CAB=α,则sin α=6730, 在Rt △ABD 中,tan(45°+α)=3030+x tan α. 于是x=30tan )45tan(30-+αα , 又∵sin α=6730,α∈(0,2π),∴cos α≈6760,tan α≈21. tan(45°+α)=211211tan 1tan 1-+≈-+αα=3, ∴x=21330⨯-30=150(米). 答:这座电视发射塔的高度约为150米.例3 在△ABC 中,sinA=53(0°<A<45°),cosB=135(45°<B<90°),求sinC 与cosC 的值. 活动:本题是解三角形问题,在必修5中还作专门的探究,这里用到的仅是与三角函数诱导公式与和差公式有关的问题,难度不大,但应是学生必须熟练掌握的.同时也能加强学生的应用意识,提高学生分析问题和解决问题的能力.教师可让学生自己阅读、探究、讨论解决,对有困难的学生教师引导学生分析题意和找清三角形各角之间的内在联系,从而找出解决问题的路子.教师要提醒学生注意角的范围这一暗含条件.解:∵在△ABC 中,A+B+C=180°,∴C=180°-(A+B).又∵sinA=53且0°<A<45°,∴cosA=54. 又∵cosB=135且45°<B<90°,∴sinB=1312. ∴sinC=sin [180°-(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB =53×135+54×1312=6563, cosC=cos [180°-(A+B)]=-cos(A+B)=sinAsinB-cosAcosB=53×1312-54×135=6516. 点评:本题是利用两角和差公式,来解决三角形问题的典型例子,培养了学生的应用意识,也使学生更加认识了公式的作用,解决三角形问题时,要注意三角形内角和等于180°这一暗含条件.变式训练在△ABC 中,已知sin(A-B)cosB+cos(A-B)sinB ≥1,则△ABC 是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.等腰非直角三角形答案:C思路2例1 若sin(43π+α)=135,cos(4π-β)=53,且0<α<4π<β<43π,求cos(α+β)的值. 活动:本题是一个典型的变角问题,也是一道经典例题,对训练学生的运算能力以及逻辑思维能力很有价值.尽管学生思考时有点难度,但教师仍可放手让学生探究讨论,教师不可直接给出解答.对于探究不出的学生,教师可恰当点拨引导,指导学生解决问题的关键是寻找所求角与已知角的内在联系,引导学生理清所求的角与已知角的关系,观察选择应该选用哪个公式进行求解,同时也要特别提醒学生注意:在求有关角的三角函数值时,要特别注意确定准角的范围,准确判断好三角函数符号,这是解决这类问题的关键.学生完全理清思路后,教师应指导学生的规范书写,并熟练掌握它.对于程度比较好的学生可让其扩展本题,或变化条件,或变换所求的结论等.如教师可变换α,β角的范围,进行一题多变训练,提高学生灵活应用公式的能力,因此教师要充分利用好这个例题的训练价值.解:∵0<α<4π<β<43π,∴43π<43π+α<π,-2π<4π-β<0, 又已知sin(43π+α)=135,cos(4π-β)=53, ∴cos(43π+α)=1312-,sin(4π-β)=54-. ∴cos(α+β)=sin [2π+(α+β)]=sin [(43π+α)-(4π-β)] =sin(43π+α)cos(4π-β)-cos(43π+α)sin(4π-β) =135×53-(1312-)×(54-)=6533-. 本题是典型的变角问题,即把所求角利用已知角来表示,实际上就是化归思想.这需要巧妙地引导,充分让学生自己动手进行角的变换,培养学生灵活运用公式的能力.变式训练已知α,β∈(43π,π),sin(α+β)=53-,sin(β-4π)=1312,求cos(α+4π)的值. 解:∵α,β∈(43π,π),sin(α+β)=53-,sin(β-4π)=1312, ∴23π<α+β<2π,2π<β-4π<43π.∴cos(α+β)=54,cos(β-4π)=135-. ∴cos(α+4π)=cos [(α+β)-(β-4π)] =cos(α+β)cos(β-4π)+sin(α+β)sin(β-4π) =54×(135-)+(53-)×1312=6556-.例2 化简.sin sin )sin(sin sin )sin(sin sin )sin(aa a a θθθβθβββ-+-+- 活动:本题是直接利用公式把两角的和、差化为两单角的三角函数的形式,教师可以先让学生自己独立地探究,然后进行讲评.解:原式=aa a a a a sin sin sin cos cos sin sin sin sin cos cos sin sin sin sin cos cos sin θθθθβθβθββββ-+-+- =a a a a a a a a sin sin sin sin sin cos cos sin sin sin sin sin sin cos sin cos sin sin sin sin sin sin sin cos sin cos sin βθβθβθθβθβθβθβθβαθβ-+-+- =asin sin sin 0βθ =0.点评:本题是一个很好的运用公式进行化简的例子,通过学生独立解答,培养学生熟练运用公式的运算能力.变式训练 化简)cos(sin sin 2cos sin 2)sin(βαβαβαβα++-+ 解:原式=βαβαβαβαβαβαsin sin cos cos sin sin 2cos sin 2sin cos cos sin -+- =).tan()cos()sin(cos cos sin sin cos sin sin cos αβαβαββαβαβαβα-=--=+-(四)作业已知0<β<4π,4π<α<43π,cos(4π-α)=53,sin(43π+β)=135,求sin(α+β)的值. 解:∵4π<α<43π,∴2π-<4π-α<0.∴sin(4π-α)=2)53(1--=54-.又∵0<β<4π,∴43π<43π+β<π,cos(43π+β)=2)135(1--=1312-.∴sin(α+β)=-cos(2π+α+β)=-cos [(43π+β)-(4π-α)]=-cos(43π+β)cos(4π-α)-sin(43π+β)sin(4π-α)=-(1312-)×53135-×(54-)=6556.(五)课堂小结1.先由学生回顾本节课都学到了哪些数学知识和数学方法,有哪些收获与提高,在公式推导中你悟出了什么样的数学思想?对于这六个公式应如何对比记忆?其中正切公式的应用有什么条件限制?怎样用公式进行简单三角函数式的化简、求值与恒等式证明.2.教师画龙点睛:我们本节课要理解并掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式及其推导,明白从已知推得未知,理解数学中重要的数学思想——转化思想,并要正确熟练地运用公式解题.在解题时要注意分析三角函数名称、角的关系,一个题目能给出多种解法,从中比较最佳解决问题的途径,以达到优化解题过程,规范解题步骤,领悟变换思路,强化数学思想方法之目的.3.1.2两角和与差的正弦、余弦、正切公式(2)教案教学分析1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式是在研究了两角差的余弦公式的基础上,进一步研究具有“两角和差”关系的正弦、余弦、正切公式的.在这些公式的推导中,教科书都把对照、比较有关的三角函数式,认清其区别,寻找其联系和联系的途径作为思维的起点,如比较cos(α-β)与cos(α+β),它们都是角的余弦只是角形式不同,但不同角的形式从运算或换元的角度看都有内在联系,即α+β=α-(-β)的关系,从而由公式C (α-β)推得公式C (α+β),又如比较sin(α-β)与cos(α-β),它们包含的角相同但函数名称不同,这就要求进行函数名的互化,利用诱导公式(5)(6)即可推得公式S (α-β)、S (α+β)等.2.通过对“两角和与差的正弦、余弦、正切公式”的推导,揭示了两角和、差的三角函数与这两角的三角函数的运算规律,还使学生加深了数学公式的推导、证明方法的理解.因此本节内容也是培养学生运算能力和逻辑思维能力的重要内容,对培养学生的探索精神和创新能力,发现问题和解决问题的能力都有着十分重要的意义.3.本节的几个公式是相互联系的,其推导过程也充分说明了它们之间的内在联系,让学生深刻领会它们的这种联系,从而加深对公式的理解和记忆.本节几个例子主要目的是为了训练学生思维的有序性,逐步培养他们良好的思维习惯,教学中应当有意识地对学生的思维习惯进行引导,例如在面对问题时,要注意先认真分析条件,明确要求,再思考应该联系什么公式,使用公式时要具备什么条件等.另外,还要重视思维过程的表述,不能只看最后结果而不顾过程表述的正确性、简捷性等,这些都是培养学生三角恒等变换能力所不能忽视的. 二、三维目标1.知识与技能:在学习两角差的余弦公式的基础上,通过让学生探索、发现并推导两角和与差的正弦、余弦、正切公式,了解它们之间的内在联系,并通过强化题目的训练,加深对公式的理解,培养学生的运算能力及逻辑推理能力,从而提高解决问题的能力. 2.过程与方法:通过两角和与差的正弦、余弦、正切公式的运用,会进行简单的求值、化简、恒等证明,使学生深刻体会联系变化的观点,自觉地利用联系变化的观点来分析问题,提高学生分析问题解决问题的能力.3.情感态度与价值观:通过本节学习,使学生掌握寻找数学规律的方法,提高学生的观察分析能力,培养学生的应用意识,提高学生的数学素质. 三、重点难点教学重点:两角和与差的正弦、余弦、正切公式及其推导. 教学难点:灵活运用所学公式进行求值、化简、证明. 四、课时安排 2课时五、教学设想 (一)导入新课思路 1.(复习导入)让学生回忆上节课所学的六个公式,并回忆公式的来龙去脉,然后让一个学生把公式默写在黑板上或打出幻灯.教师引导学生回顾比较各公式的结构特征,说出它们的区别和联系,以及公式的正用、逆用及变形用,以利于对公式的深刻理解.这节课我们将进一步探究两角和与差的正弦、余弦、正切公式的灵活应用.思路2.(问题导入)教师可打出幻灯,出示一组练习题让学生先根据上节课所学的公式进行解答.1.化简下列各式(1)cos (α+β)cos β+sin (α+β)sin β;(2)cos sin 1tan cos sin cos sin sin 22---+--x x xx x x x ; (3).tan tan cos sin )sin()sin(2222αββαβαβα+-+ 2.证明下列各式(1);tan tan 1tan tan )cos()sin(βαβαβαβα++=-+(2)tan (α+β)tan (α-β)(1-tan 2tan 2β)=tan 2α-tan 2β; (3).sin sin )cos(2sin )2sin(αββααβα=+-+答案:1.(1)cos α;(2)0;(3)1.2.证明略.教师根据学生的解答情况进行一一点拨,并对上节课所学的六个公式进行回顾复习,由此展开新课.(二)推进新课、新知探究、提出问题①请同学们回忆这一段时间我们一起所学的和、差角公式.②请同学们回顾两角和与差公式的区别与联系,可从推导体系中思考.活动:待学生稍做回顾后,教师打出幻灯,出示和与差角公式,让学生进一步在直观上发现它们内在的区别与联系,理解公式的推导充分发挥了向量的工具作用,更要体会由特殊到一般的数学思想方法.教师引导学生观察,当α、β中有一个角为90°时,公式就变成诱导公式,所以前面所学的诱导公式其实是两角和与差公式的特例.在应用公式时,还要注意角的相对性,如α=(α+β)-β,)2()2(2βαβαβα---=+等.让学生在整个的数学体系中学会数学知识,学会数学方法,更重要的是学会发现问题的方法,以及善于发现规律及其内在联系的良好习惯,提高数学素养.sin (α±β)=sin αcos β±cos αsin β〔S(α±β)〕; cos (α±β)=cos αcos βsin αsin β〔C (α±β)〕;tan (α±β)=βαβαtan tan 1tan tan ±〔T (α±β)〕.讨论结果:略.(三)应用示例思路1例1 利用和差角公式计算下列各式的值.(1)sin72°cos42°-cos72°sin42°; (2)cos20°cos70°-sin20°sin70°;(3)15tan 115tan 1-+活动:本例实际上是公式的逆用,主要用来熟悉公式,可由学生自己完成.对部分学生,教师点拨学生细心观察题中式子的形式有何特点,再对比公式右边,马上发现(1)同公式S (α-β)的右边,(2)同公式C (α+β)右边形式一致,学生自然想到公式的逆用,从而化成特殊角的三角函数,并求得结果.再看(3)式与T (α+β)右边形式相近,但需要进行一定的变形.又因为tan45°=1,原式化为15tan 45tan 115tan 45tan -+,再逆用公式T (α+β)即可解得.解:(1)由公式S (α-β)得 原式=sin(72°-42°)=sin30°=21. (2)由公式C (α+β)得原式=cos(20°+70°)=cos90°=0. (3)由公式T (α+β)得原式=15tan 45tan 115tan 45tan -+=tan(45°+15°)=tan60°=3. 点评:本例体现了对公式的全面理解,要求学生能够从正、反两个角度使用公式.与正用相比,反用表现的是一种逆向思维,它不仅要求有一定的反向思维意识,对思维的灵活性要求也高,而且对公式要有更全面深刻的理解.变式训练 1.化简求值:(1)cos44°sin14°-sin44°cos14°; (2)sin14°cos16°+sin76°cos74°;(3)sin(54°-x)cos(36°+x)+cos(54°-x)sin(36°+x).解:(1)原式=sin(14°-44°)=sin(-30°)=-sin30°=21-. (2)原式=sin14°cos16°+cos14°sin16°=sin(14°+16°)=sin30°=21. (3)原式=sin [(54°-x)+(36°+x)]=sin90°=1.2.计算.75tan 175tan 1+- 解:原式=75tan 45tan 175tan 45tan +-=tan(45°-75°)=tan(-30°)=-tan30°=33-.例2 已知函数f(x)=sin(x+θ)+cos (x-θ)的定义域为R ,设θ∈[0,2π],若f(x)为偶函数,求θ的值.活动:本例是一道各地常用的、基础性较强的综合性统考题,其难度较小,只需利用偶函数的定义,加上本节学到的两角和与差的三角公式展开即可,但不容易得到满分.教师可先让学生自己探究,独立完成,然后教师进行点评.解:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),即sin(-x+θ)+cos(-x-θ)=sin(x+θ)+cos(x-θ), 即-sinxcos θ+cosxsin θ+cosxcos θ-sinxsin θ =sinxcos θ+cosxsin θ+cosxcos θ+sinxsin θ. ∴sinxcos θ+sinxsin θ=0.∴sinx(sin θ+cos θ)=0对任意x 都成立.∴2sin(θ+4π)=0,即sin(θ+4π)=0. ∴θ+4π=k π(k ∈Z ).∴θ=k π-4π(k ∈Z ).又θ∈[0,2π),∴θ=43π或θ=47π.点评:本例学生可能会根据偶函数的定义利用特殊值来求解.教师应提醒学生注意,如果将本例变为选择或填空,可利用特殊值快速解题,作为解答题利用特殊值是不严密的,以此训练学生逻辑思维能力.变式训练 已知:2π<β<α<43π,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=54-,求cos2β的值.解:∵2π<β<α<43π,∴0<α-β<4π,π<α+β<23π.又∵cos(α-β)=1312,sin(α+β)= 54-,∴sin(α-β)=135,cos(α+β)=53-.∴cos2β=cos [(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β) =53-×1312+(54-)×135=6556-.例3 求证:cos α+3sin α=2sin(6π+α). 活动:本题虽小但其意义很大,从形式上就可看出来,左边是两个函数,而右边是一个函数,教师引导学生给予足够的重视.对于此题的证明,学生首先想到的证法就是把等式右边利用公式S (α+β)展开,化简整理即可得到左边此为证法,这是很自然的,教师要给予鼓励.同时教师可以有目的的引导学生把等式左边转化为公式S (α+β)的右边的形式,然后逆用公式化简即可求得等式右边的式子,这种证明方法不仅仅是方法的变化,更重要的是把两个三角函数化为一个三角函数.证明:方法一:右边=2(sin6πcos α+cos 6πsin α)=2(21cos α+23sin α)=cos α+3sin α=左边.方法二:左边=2(21cos α+23sin α)=2(sin 6πcos α+cos 6πsin α)=2sin(6π+α)=右边. 点评:本题给出了两种证法,方法一是正用公式的典例,而方法二则是逆用公式证明的,此法也给了我们一种重要的转化方法,要求学生熟练掌握其精神实质.本例的方法二将左边的系数1与3分别变为了21与23,即辅助角6π的正、余弦.关于形如asinx+bcosx (a ,b 不同时为零)的式子,引入辅助角变形为Asin(x+φ)的形式,其基本想法是“从右向左”用和角的正弦公式,把它化成Asin(x+φ)的形式.一般情况下,如果a=AC os φ,b=Asin φ,那么asinx+bcosx=A(sinxcos φ+cosxsin φ)=Asin(x+φ).由sin 2φ+cos 2φ=1,可得 A 2=a 2+b 2,A=±22b a +,不妨取A=22b a +,于是得到cos φ=22ba a +,sin φ=22b a b +,从而得到tan φ=ba ,因此asinx+bcosx=22b a +sin(x+φ),通过引入辅助。
3.2簡單的三角恒等變換(2)一、教學目標1、通過三角恒等變形,形如x b x a cos sin +的函數轉化為)sin(ϕ+=x A y 的函數;2、靈活利用公式,通過三角恒等變形,解決函數的最值、週期、單調性等問題。
二、教學重點與難點重點:三角恒等變形的應用。
難點:三角恒等變形。
三、教學過程(一)復習:二倍角公式。
(二)典型例題分析例1:.54sin ,20=<<απα已知的值求αααα2cos cos 2sin sin )1(22++;的值求)45tan()2(πα-. 解:(1)由,54sin ,20=<<απα得,53cos =α .201cos 3cos sin 2sin 2cos cos 2sin sin 2222=-+=++∴αααααααα (2).71tan 11tan )45tan(,34cos sin tan =+-=-==ααπαααα 例2..10tan 3150sin )(利用三角公式化简︒+︒ 解:)(原式︒︒+︒=10cos 10sin 3150sin ︒︒+︒⋅︒=10cos )10sin 2310cos 21(250sin ︒︒︒+︒︒⋅︒=10cos 10sin 30cos 10cos 30sin 50sin 2︒︒⋅︒=10cos 40sin 40cos 2 110cos 10cos 10cos 80sin =︒︒=︒︒=. 例3.已知函數x x x x x f 44sin cos sin 2cos )(--=(1) 求)(x f 的最小正週期,(2)當]2,0[π∈x 時,求)(x f 的最小值及取得最小值時x 的集合.點評:例3是三角恒等變換在數學中應用的舉例,它使三角函數中對函數()sin y A x ωϕ=+的性質研究得到延伸,體現了三角變換在化簡三角函數式中的作用.例4.若函數]20[cos 22sin 3)(2π,m x x x f 在区间++=上的最大值為6,求常數m 的值及此函數當R x ∈時的最小值及取得最小值時x 的集合。
高中数学必修4 第3章 三角恒等变换 3.1.1 两角差的余弦公式一、教学目标掌握用向量方法建立两角差的余弦公式.通过简单使用,使学生初步理解公式的结构及其功能,为建立其它和(差)公式打好基础. 二、教学重、难点1. 教学重点:通过探索得到两角差的余弦公式;2. 教学难点:探索过程的组织和适当引导,这里不但有学习积极性的问题,还有探索过程必用的基础知识是否已经具备的问题,使用已学知识和方法的水平问题,等等. 三、教学设想: (一)导入:问题1: 我们在初中时就知道 2cos 452=,3cos302=,由此我们能否得到()cos15cos 4530?=-=大家能够猜测,是不是等于cos 45cos30-呢?根据我们在第一章所学的知识可知我们的猜测是错误的!下面我们就一起探讨两角差的余弦公式()cos ?αβ-= (二)探讨过程:在第一章三角函数的学习当中我们知道,在设角α的终边与单位圆的交点为1P ,cos α等于角α与单位圆交点的横坐标,也能够用角α的余弦线来表示。
思考?.1角函数线来探求公式怎样联系单位圆上的三(1) 怎样构造角β和角αβ-?(注意:要与它们的正弦线、余弦线联系起来.)?)2(的余弦线和余弦线的正弦线怎样作出角βαβα-,、、思考2:怎样联系向量的数量积探求公式?(1)结合图形,明确应该选择哪几个向量,它们是怎样表示的?(2)怎样利用向量的数量积的概念的计算公式得到探索结果? 两角差的余弦公式:βαβαβαsin sin cos cos )cos(⋅+⋅=-(三)例题讲解例1、利用和、差角余弦公式求cos 75、cos15的值. 解:分析:把75、15构造成两个特殊角的和、差.()231cos75cos 4530cos 45cos30sin 45sin 30222=+=-=⨯=()231cos15cos 4530cos 45cos30sin 45sin 302222=-=+=⨯=点评:把一个具体角构造成两个角的和、差形式,有很多种构造方法,例如:()cos15cos 6045=-,要学会灵活使用.例2、已知4sin 5α=,5,,cos ,213παπββ⎛⎫∈=- ⎪⎝⎭是第三象限角,求()cos αβ-的值.解:因为,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,4sin 5α=由此得3cos 5α===-又因为5cos ,13ββ=-是第三象限角,所以12sin 13β===-所以3541233cos()cos cos sin sin 51351365αβαβαβ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+=-⨯-+⨯-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭点评:注意角α、β的象限,也就是符号问题.思考:此题中没有),2ππα⎝⎛∈,呢? (四)练习:不查表计算以下各式的值:︒︒+︒︒20sin 80sin 20cos 80cos 1)(︒+︒15sin 2315cos 212)(解: ︒︒+︒︒20sin 80sin 20cos 80cos 1)( 2160cos )2080cos(=︒=︒-︒= (五)小结:两角差的余弦公式,首先要理解公式结构的特征,理解公式的推导过程,熟知由此衍变的两角和的余弦公式.在解题过程中注意角α、β的象限,也就是符号问题,学会灵活使用.(1)牢记公式.S S C C C ⋅+⋅=-)(βα(2)在“给值求值”题型中灵活处理已、未知关系. (六)作业3.1.2两角和与差的正弦、余弦、正切公式一、教材分析本节的主要内容是两角和与差的正弦、余弦和正切公式,为了引起学生学习本章的兴趣,理解以两角差的余弦公式为基础,推导两角和、差正弦和正切公式的方法,体会三角恒等变换特点的过程,理解推导过程,掌握其应用从而激发学生对本章内容的学习兴趣和求知欲。
3.3 几个三角恒等式三维目标 知识与技能掌握和差化积、积化和差公式的推导方法. 过程与方法通过和差化积和积化和差公和公式的推导,提高学生三角变换的能力. 情感、态度、价值观让学生经历数学探索和发现的欲望和信心,体验成功的感觉.重点难点重点:积化和差、和差化积公式的推导方法. 难点:三角恒等式的证明.教学过程一、创设情境sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.以上是用α,β的正余弦表示它们和或者差的正弦,反之,sin αcos β如何用sin(α+β)和sin(α-β)来表示呢?二、讲解新课数学理论:sin αcos β=12[sin(α+β)+sin(α-β)],cos αsin β=12[sin(α+β)-sin(α-β)],cos αcos β=12[cos(α+β)+cos(α-β)],sin αsin β=-12[cos(α+β)-cos(α-β)].以上这些表达式把三角函数的乘积化为同名的三角函数的和或者差,统称积化和差公式,对于这些结论不必加以记忆和运用.问题:由sin(α+β)+sin(α-β)=2sin αcos β试推导sin α+sin β. 令A =α+β,B =α-β,可得sin A +sin B =2sin A +B2cosA -B2,sin A -sin B =2cosA +B2sinA -B2, cos A +cos B =2 cosA +B2cosA -B2, cos A -cos B =-2sinA +B2sinA -B2.以上过程体现的换元的数学方法,这些表达式把同名的三角函数的和或者差化为三角函数的乘积,统称和差化积公式,对于这些结论也不必加以记忆和运用.例题讲解: 例1 运用三角函数变换证明:tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α.证明:tan α2=sin α2 cos α2=2sin2α22sin α2cosα2=1-cos αsin α.tan α2=sin α2cos α2=2sin α2cosα22cos2α2=sin α1+cos α.例2 已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,求tan(α+β)-tan α-tan βtan 2βtan(α+β)的值. 解:由已知可得sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cos αsin β=13.两式相加得sin αcos β=512,相减得cos αsin β=112.tan(α+β)-tan α-tan βtan 2βtan(α+β)=tan(α+β)-(1-tan αtan β)tan(α+β)tan 2βtan(α+β)=tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.课堂训练: 1.设α,β,α+β均为锐角,a =sin(α+β),b =sin α+sin β,c =cos α+cos β,则( ) A .a <b <c B .b <a <c C .a <c <b D .b <c <a 答案:A .2.已知α是第三象限角,且sin α=-2425,则tan α2的值为 ( )A .43B .34C .-34D .-43答案:D .3.在△ABC 中,求证:sin2A +sin2B -sin2C =2sin A sin B sin C .证明:sin 2A +sin 2B -sin 2C=sin 2(B +C )+1-cos2B 2-1-cos2C2=sin 2(B +C )+12(cos 2C -cos 2B )=sin 2(B +C )+sin(B +C )sin(B -C ) =sin(B +C )[sin(B +C )+sin(B -C )] =sin A·2sin B sin C =2sin A sin B sin C .三、课堂小结。
教学计划:《三角恒等变换》一、教学目标知识与技能:学生能够理解并掌握三角恒等变换的基本公式,包括和差化积、积化和差、二倍角公式等。
学生能够熟练运用三角恒等变换公式进行化简、求值及证明。
培养学生的逻辑推理能力和代数运算能力。
过程与方法:通过观察、分析、归纳等数学活动,引导学生发现三角恒等变换的规律。
采用“公式推导—例题讲解—练习巩固”的教学模式,帮助学生逐步掌握三角恒等变换的方法。
鼓励学生自主探究,通过小组合作解决复杂问题,培养团队协作能力。
情感态度与价值观:激发学生对数学学习的兴趣,感受数学的美妙与和谐。
培养学生的耐心和细心,养成严谨的科学态度。
引导学生认识到数学在解决实际问题中的重要性,增强应用数学的意识。
二、教学重点和难点重点:三角恒等变换的基本公式及其推导过程;运用公式进行化简、求值及证明。
难点:灵活运用三角恒等变换公式解决复杂问题;理解并记忆众多公式的内在联系。
三、教学过程1. 导入新课(5分钟)情境引入:通过展示一些与三角恒等变换相关的实际问题(如天文学中的角度计算、物理学中的波动分析等),引导学生思考这些问题背后可能涉及的数学知识,从而引出三角恒等变换的主题。
复习旧知:简要回顾三角函数的基本性质、图像及诱导公式,为学习三角恒等变换做好铺垫。
明确目标:介绍本节课的学习目标,即掌握三角恒等变换的基本公式及其应用。
2. 公式推导(15分钟)和差化积公式推导:通过图形展示和代数运算相结合的方式,引导学生推导出和差化积公式。
强调公式的推导过程,帮助学生理解公式的来源和含义。
积化和差公式推导:类比和差化积公式的推导过程,引导学生自主推导积化和差公式。
鼓励学生提出疑问和见解,促进课堂互动。
二倍角公式推导:利用三角函数的倍角关系,引导学生推导出二倍角公式。
强调公式的记忆方法和应用技巧。
3. 例题讲解(10分钟)基础例题:选取具有代表性的基础例题进行讲解,如利用三角恒等变换公式化简表达式、求三角函数值等。
人教版高中必修4(B版)第三章三角恒等变换教学设计一、教学目标1.理解三角恒等变换的概念和性质。
2.掌握正弦、余弦、正切的恒等变换公式。
3.能够使用三角函数的恒等变换公式求解三角函数的值。
二、教学重点难点1.三角恒等变换概念和性质的理解。
2.正弦、余弦、正切的恒等变换公式的记忆和应用。
三、教学内容及方法1. 教学内容1.三角恒等变换的概念和性质。
2.正弦、余弦、正切的恒等变换公式。
2. 教学方法1.给出例题,并通过例题引出概念和性质。
2.讲解正弦、余弦、正切的恒等变换公式,并进行示例演练。
3.练习题的讲解和答疑。
四、教学过程设计1. 导入环节1.介绍本节课的主题和目标。
2.提问学生对三角恒等变换的了解和认识,引出三角恒等变换的概念和性质。
2. 讲解环节1.以例题的形式引出正弦、余弦、正切的恒等变换公式,讲解公式的推导过程和应用方法。
2.通过多组例题演示如何使用恒等变换公式求解三角函数的值。
3. 练习环节1.发放练习题,让学生进行练习并自行检验答案。
2.推广题目,让学生进行自主探究,并对想法进行讨论和答疑。
五、教学评估1.通过课后作业检查和测试等方式进行评估,考察学生对三角恒等变换的掌握情况。
2.针对评估结果进行适当调整和讲解,弥补学生掌握不足和漏洞。
六、教学资源1.PowerPoint演示文稿。
2.练习题和解答。
3.可视化三角恒等变换的工具软件,如GeoGebra或Desmos。
七、反思总结三角恒等变换是高中数学中比较基础而又重要的概念之一。
因此,在教学过程中,既要重视学生的掌握程度,也要注意教学内容和方式的生动和丰富。
此次教学中,我结合多组例题,并使用工具软件进行可视化演示,使学生可以更加深入地理解三角恒等变换的概念和性质,同时也更好地掌握了正弦、余弦、正切的恒等变换公式。
最后课后的总结和评估,也能帮助学生更深入地理解和记忆知识点。
数学教案三角恒等变换数学教案:三角恒等变换引言:三角恒等变换是高中数学中的重要内容,它在解题过程中具有广泛的应用。
本教案将通过多种实例,引导学生理解三角恒等变换的概念、性质及应用,提高学生解决三角函数相关问题的能力。
一、知识导入:基本概念与性质(500字左右)1. 引入:提出实际中的三角形问题,引发学生思考三角形之间的关系。
2. 提出三角恒等变换的概念,并解释其意义和用途。
3. 结合基本三角函数的定义,介绍三角恒等变换的性质和基本公式。
二、基本恒等变换(500字左右)1. 说明三角恒等变换的基本形式,并给出示例。
2. 推导和解释基本恒等变换的推导过程,帮助学生理解其中的数学原理。
3. 针对不同类型的三角函数,列举相应的基本恒等变换公式。
三、应用实例一:解三角方程(500字左右)1. 提供一些实际问题,通过三角恒等变换的方法,将其转化为解方程的问题。
2. 引导学生通过恒等变换的方式,解决多种类型的三角方程。
3. 鼓励学生总结解题方法和技巧,帮助他们深入理解三角恒等变换的实际应用。
四、应用实例二:三角函数的求值与简化(500字左右)1. 提供一些实际问题,要求学生利用三角恒等变换简化复杂的三角函数式子。
2. 引导学生通过代入不同的角度值,比较不同的三角函数值,推导出恒等变换的结果。
3. 帮助学生发现并总结三角函数简化的一般规律。
五、综合应用:证明三角恒等式(500字左右)1. 提出一些已知的三角恒等式,要求学生通过恒等变换的方式来证明其正确性。
2. 指导学生进行恒等变换的证明过程,注重逻辑推理和数学推导的合理性。
3. 提供一些挑战性问题,鼓励学生运用恒等变换证明复杂的三角恒等式。
六、总结与拓展(200字左右)1. 总结三角恒等变换的基本思想和方法,强调其在解题中的重要性。
2. 提供一些额外的拓展问题,引导学生进一步思考和应用所学的三角恒等变换知识。
3. 引导学生关注数学以及实际生活中的三角形相关问题,并从中发现和解决问题的方法。
三角恒等式
1.能运用所学知识,推导积化和差与和差化积公式、万能公式.(重点)
2.能利用所学公式进行三角恒等变换.(重点、难点)
[基础·初探]
教材整理1降幂公式
阅读教材P121例3,完成下列问题.
sin2α=1-cos 2α
2,
cos2α=1+cos 2α
2,
tan2α=1-cos 2α1+cos 2α
.
1.若cos α=-3
5,且π<α<
3π
2,则cos
α
2=________.
【解析】∵π<α<3π
2,∴
π
2<
α
2<
3π
4,
∴cos α
2=-
1+cos α
2=-
5
5.
【答案】-
5 5
2.若tan α
2=3,则cos α=________.
【解析】∵tan2α
2=
1-cos α
1+cos α
=9,
∴cos α=-4 5.
【答案】-4 5
教材整理2积化和差与和差化积公式
阅读教材P126链接以上内容,完成下列问题.
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)sin(A+B)+sin(A-B)=2sin A cos B.()
(2)cos(A+B)-cos(A-B)=2sin A cos B.()
(3)cos(α+β)cos(α-β)=cos2α-cos2β.() 【解析】(1)正确.
(2)cos(A+B)-cos(A-B)=-2sin A sin B,故错.
(3)cos(α+β)cos(α-β)=1
2(cos 2α+cos 2β),故错.
【答案】(1)√(2)×(3)×
教材整理3万能公式
阅读教材P126~P127的“链接”内容,完成下列问题.
设tan α
2=t,则sin α=
2t
1+t
,cos α=
1-t2
1+t
,tan α=
2t
1-t
.
1.若tan α=3,则sin 2α=________,cos 2α=________.
【解析】∵tan α=3,∴sin 2α=
2tan α
1+tan2α
=
3
5,cos 2α=
1-tan2α
1+tan2α
=-
4
5.
【答案】3
5-
4
5
2.若tan α=1,则tan α
2=________.
【解析】 tan α=
2tan α
2
1-tan 2 α2,∴tan 2 α2+2tan
α2-1=0, 解得tan α
2=-1±2. 【答案】 -1±
2
[小组合作型]
【精彩点拨】 先降幂;再和差化积,或积化和差求解. 1-cos 40°2+1+cos 100°2
+1
2(sin 70°-sin 【自主解答】 原式=30°)
=1+12(cos 100°-cos 40°)+12sin 70°-14 =34+12(-2sin 70°sin 30°)+12sin 70° =
34-12sin 70°+1
2sin 70°=34.
套用和差化积公式的关键是记准、记牢公式,为了能够把三角函数式化为积的形式,有时需要把常数首先化为某个角的三角函数,然后再化积,有时函数不同名,要先化为同名再化积,化积的结果能求值则尽量求出值来.
[再练一题]
1.已知cos α-cos β=12,sin α-sin β=-1
3,求sin(α+β)的值.
【解】 ∵cos α-cos β=1
2, ∴-2sin α+β2sin α-β2=1
2.① 又∵sin α-sin β=-1
3, ∴2cos α+β2sin α-β2=-13.②
∵sin α-β2≠0,∴由①②,得-tan α+β2=-32, 即tan α+β2=32.
∴sin(α+β)=2sin α+β2cos α+β2sin 2α+β2+cos 2α+β2=2tan α+β21+tan 2α+β
2
=2×32
1+94=12
13.
设tan 2=t ,求证:
1+sin θ+cos θ
=1
2(t +1).
【精彩点拨】 利用万能公式,分别用t 表示sin θ,cos θ,代入待证等式的左端即可证明.
【自主解答】 由sin θ=2tan θ2
1+tan 2θ2及cos θ=1-tan 2θ
2
1+tan 2θ2,得1+sin θ=
⎝ ⎛
⎭
⎪⎫1+tan θ221+tan 2θ
2=(1+t )2
1+t 2
, 1+sin θ+cos θ=2⎝ ⎛
⎭
⎪⎫1+tan θ21+tan 2θ2=2(1+t )1+t 2,
故
1+sin θ1+sin θ+cos θ
=1
2(t +1).
在万能代换公式中不论α的哪种三角函数(包括sin α与cos α)都可以表示成
tan α
2=t 的“有理式”,将其代入式子中,就可将代数式表示成t 的函数,从而就可以进行相关代数恒等式的证明或三角式的求值
.
[再练一题]
2.已知cos θ=-35,且180°<θ<270°,求tan θ
2.
【解】 ∵180°<θ<270°,∴90°<θ2<135°,∴tan θ2<0.
由cos θ=1-tan 2
θ21+tan 2θ2,得1-tan 2
θ
21+tan 2θ2
=-
3
5, 解得tan 2θ
2=4.
又tan θ2<0,∴tan θ
2=-2.
[探究共研型]
【提示】 把f (x )化成A sin(ωx +φ)+B 的形式. 探究2 在上述转化过程中,要用到哪些公式? 【提示】 降幂公式:sin 2α=
1-cos 2α2,cos 2
α=
1+cos 2α2
. 辅助角公式:a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+θ),其中tan θ=b
a .
求函数f
(x )=53cos 2x +3sin 2x -4sin x cos x ,x ∈⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
π4,7π24的最小值,
并求其单调减区间.
【自主解答】 f (x )=53·1+cos 2x 2+3·1-cos 2x
2-2sin 2x =33+23cos 2x -2sin 2x =33+4⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 2x -1
2sin 2x
=33+4⎝ ⎛⎭⎪⎫
sin π3cos 2x -cos π3sin 2x
=33+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫
π3-2x
=33-4sin ⎝ ⎛
⎭⎪⎫2x -π3,
∵π4≤x ≤7π24,∴π6≤2x -π3≤π
4. ∴sin ⎝ ⎛
⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,22.
∴当2x -π3=π4,即x =7π24时,f (x )取最小值为33-2 2.
∵y =sin ⎝ ⎛
⎭⎪⎫2x -π3在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,7π24上单调递增,
∴f (x )在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
π4,7π24上单调递减.
1.研究函数性质的一般步骤: (1)对函数式化简;
(2)借用函数图象,运用数形结合法研究函数的性质. 2.对三角函数式化简的常用方法: (1)降幂化倍角; (2)升幂角减半;
(3)利用f (x )=a sin x +b cos x =a 2
+b 2
sin(x +φ)⎝ ⎛
⎭
⎪⎫其中tan φ=b a ,化为“一个
角”的函数.
[再练一题]。