两 角 和 与差的余弦公式的六种推导方法 沈 阳 市 教 育 研 究 院 王 恩 宾 两角和与差的余弦公式是三角函数恒等变换的基础,其他三角函数公式都是在此公式基础上变形得到的,因此两角和与差的余弦公式的推导作为本章要推导的第一个公式,往往得到了广大教师的关注
对于不同版本的教材采用的方法往往不同,认真体会各种不同的两角和与差的余弦公式的推导方法,对于提高学生的分析问题、提出问题、研究问题、解决问题的能力有很大的作用
下面将两角和与差的余弦公式的五种常见推导方法归纳如下: 方法一:应用三角函数线推导差角公式的方法 设角α的终边与单位圆的交点为P1,∠POP1=β,则∠POx=α-β. 过点 P 作PM⊥x轴,垂足为M,那么 OM 即为α-β角的余弦线,这里要用表示α,β的正弦、余弦的线段来表示 OM. 过点 P 作PA⊥OP1,垂足为A,过点 A 作AB⊥x轴,垂足为B,再过点 P 作PC⊥AB,垂足为C,那么 cosβ=OA,sinβ=AP,并且∠PAC=∠P1Ox=α,于是OM=OB+BM=OB+CP=OAcosα+APsinα=cosβcosα+sinβsinα. 综上所述,
说 明 : 应 用 三 角 函 数 线 推 导 差 角 公 式 这 一方法简单明 了,构思巧妙,容易理解
但这 种推 导 方法对于如何能够得到解题思路,存在一定的困难
此种证明 方法的另一个问题是公 式 是在均为锐角 的情况下进行的证明 ,因此还要考虑的角 度从锐角 向任意角 的推 广问题
方法二:应用三角形全等、两点间的距离公式推导差角公式的方法 设P1(x1,y1),P2(x2,y2),则有|P1P2 |=
在直角坐标系内做单位圆,并做出任意角α,α+β 和,它们的终边分别交单位圆于P2、P3 和P4 点,单位圆与x轴交于P1,则P1(1,0)、P2(cosα,sinα)、P3