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- 2021-06-30 发布
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如何用任意角
α
,
β
的正弦、余弦值 来表示
cos(
α
-
β
)
呢?
探究
1
第一步:探求表示结果
思路
指导
第二步:对结果的正确性加以证明
问题
1:
你认为
cos(
α
-
β
)=
cos
α
-
cos
β
成立吗
?
议一议
:
问题
2
涉及的是三角函数的问题,
是否可以联系单位圆上的三角函
数线解决?
问题
2:
如何用任意角
α
、
β
正弦余弦值来表示
cos
(
α
-
β
)呢
?
尝试探索:
O
x
y
作角:
P
1
∠
P
1
Ox=
α
,
β
P
∠
POP
1
=
β
,
则∠
POx
=
α
-
β
.
1
O
x
y
P
找线
:
P
1
cos(
α
-β
)
cos
α
cos
β
+sin
α
sin
β
A
B
AB
⊥
x
轴
∠
PAB
=∠
P
1
Ox
=
α
CP
⊥
AB
C
β
CP
OB
cos
α
OA
+sin
α
AP
·
·
M
OM
1
O
x
y
P
1
P
M
A
B
C
即
:
思考:
以上结果为
α
、
β
、
α
-
β
均为锐角,且
α
>
β
的情况下得到的,此式是否对任意角都成立呢?
β
cos
(
α
-
β
)=
cos
α
cos
β
+
sin
α
sin
β
1
探究
2
对任意
α
、
β
,如何证明它的正确性?
议一议:
看能否用向量的知识进行证明?
结合向量的数量积的定义和向量的工具性,
y
O
x
A
B
α
β
问题
3
:
①
结合图形,思考应选用哪几个向量?
②
怎样用向量数量积的运算和定义得到结果?
OA
=(
cos
α
,
sin
α
),
以下推导是否严谨?若不
严谨
,请作出补充。
OB
=(cos
β
,sin
β
).
y
O
x
A
B
α
β
如图:
在平面直角坐标系
x
O
y
内作单位圆
O
,以
Ox
为始边作角
α
、
β
,
它们的终边与单位圆的交点分别为
A
、
B
,则
由向量数量积的定义,有
由向量数量积的坐标表示,有
于是
当
α
-
β
为任意角时,由诱导公式,总可以找到一个角
∈
[0,2
),
使
cos
=
cos(
α
-
β
).
于是,对于任意角
α
,
β
都有
cos(
α
-
β
)=cos
α
cos
β
+sin
α
sin
β
称为差角的余弦公式
.
简记为
C
(
α
-
β
)
.
则
OA
·
OB
=
cos(2
-
)=cos(
α
-
β
).
y
α
O
x
A
B
β
y
O
x
A
B
α
β
①
若
∈
[0,
],
则
OA
·
OB
=cos
=
cos(
α
-
β
).
2
-
则
2
-
∈
(0,
)
,
②
若
∈
(
,2
)
,
想一想:
公式有何特点?你如何记忆?
一、平面内两点间距离公式的引入
x
.
P
1
(x
1
,y
1
)
y
o
.
P
2
(x
2
,y
2
)
M
1
M
2
N
1
N
2
(0,y
1
)
(0,y
2
)
Q
P
1
Q = M
1
M
2
QP
2
= N
1
N
2
由勾股定理得:
由此可得平面内
P
1
(x
1
,y
1
), P
2
(x
2
,y
2
)
(x
1
,0)
(x
2
,0)
想一想,数轴上两点间的距离是如何求得的?
A
B
O
x
x
1
x
2
AB=
│x
2
-x
1
│
=│x
2
-x
1
│
=│y
2
-y
1
│
两点间的距离公式:
二、两角和的余弦公式的推导
x
y
o
P
1
P
2
α
β
P
4
P
3
-β
(1,0)
(cosα,sinα)
(cos(α+β),sin(α+β))
(cos(-β),sin(-β))
观察:图中还有哪些相等关系?
二、两角和的余弦公式的推导
x
o
P
1
P
2
α
β
P
4
P
3
-β
(1,0)
(cosα,sinα)
(cos(α+β),sin(α+β))
(cos(-β),sin(-β))
y
由两点间的距离公式可得:
P
1
P
3
=
P
2
P
4
由
P
1
P
3
= P
2
P
4
,得
展开并整理得:
即:
应用
分析:怎样把
15°
表示成两个特殊角的差?
变式
:
求
sin
75°
的值
.
解:
1:
已知四个单角函数值求差角的余弦。
例
1
,利用差角余弦公式求
cos15°
的值
.
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