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高中数学三角恒等变换3的积化和差与和差化积学案VIP免费

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3.3三角函数的积化和差与和差化积基础知识基本能力1.理解三角函数的积化和差与和差化积公式的推导过程.(重点、难点)2.能利用积化和差与和差化积公式进行简单的三角函数式的化简、求值和证明.(重点)1.了解和差化积公式和积化和差公式的适用条件,能初步运用公式进行和积互化.(易混点、易错点)2.了解三角变换在解决数学问题时所起的作用,进一步体会三角变换的特点,提高推理、运算能力.(难点)1.积化和差公式cosαcosβ=12[cos(α+β)+cos(α-β)];sinαsinβ=-12[cos(α+β)-cos(α-β)];sinαcosβ=12[sin(α+β)+sin(α-β)];cosαsinβ=12[sin(α+β)-sin(α-β)].【自主测试1-1】函数y=cosx·cosx-π3的最小正周期是()A.2πB.πC.π2D.π4解析: y=cosx·cosx-π3=12cosx+x-π3+cosx-x-π3=12cos2x-π3+12cosπ3=12cos2x-π3+14,∴函数的最小正周期为π.答案:B【自主测试1-2】sin37.5°cos7.5°=__________.解析:sin37.5°cos7.5°=12[sin(37.5°+7.5°)+sin(37.5°-7.5°)]=12(sin45°+sin30°)=1222+12=2+14.答案:2+142.和差化积公式sinx+siny=2sinx+y2cosx-y2;sinx-siny=2cosx+y2sinx-y2;cosx+cosy=2cosx+y2cosx-y2;cosx-cosy=-2sinx+y2sinx-y2.名师点拨不论是积化和差还是和差化积中的“和差”与“积”,都是指三角函数间的关系而言,并不是指角的关系.和差化积公式的适用条件是什么?答: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,如果是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.【自主测试2-1】sin105°+sin15°等于()A.32B.22C.62D.64解析:sin105°+sin15°=2sin105°+15°2cos105°-15°2=2sin60°cos45°=62.答案:C【自主测试2-2】函数f(x)=cosx+π4+cosx-π4的最小值为________.解析: f(x)=cosx+π4+cosx-π4=2cosxcosπ4=2cosx,∴f(x)min=-2.答案:-21.和差化积与积化和差公式的作用剖析:(1)可从以下几方面来理解这两组公式:①这些公式都是指三角函数间的关系,并不是指角的关系;②三角函数的和差化积,可以理解为代数中的因式分解.(2)一般情况下,遇到正弦、余弦函数的平方,要先考虑灵活应用二倍角公式的变形进行降幂,然后应用和差化积、积化和差公式进行化简或计算.(3)和积互化公式的基本功能在于:当和、积互化时,角度要重新组合,因此有可能产生特殊角;结构将变化,因此有可能产生互消项或互约因式,从而有利于化简求值.正因为如此,“和积互化”是三角恒等变形的一种基本方法.在解题过程中,当遇到三角函数的和时,就试着化为积的形式;当遇到三角函数的积时,就试着化为和差的形式.往往这样就能发现解决三角函数问题的思路.为了能够把三角函数化成积的形式,有时需要把某些数当作三角函数值,如把12-cosα化为积的形式,可将12看作cosπ3,再化为积.2.教材中的“探索与研究”用向量运算证明和差化积公式.如图所示,作单位圆,并任作两个向量OP=(cosα,sinα),OQ=(cosβ,sinβ).取PQ的中点M,则Mcosα+β2,sinα+β2.连接PQ,OM,设它们相交于点N,则点N为线段PQ的中点且ON⊥PQ.∠xOM和∠QOM分别为α+β2,α-β2.探索三个向量OP,ON,OQ之间的关系,并用两种形式表达点N的坐标,以此导出和差化积公式cosα+cosβ=2cosα+β2cosα-β2;sinα+sinβ=2sinα+β2cosα-β2.剖析:如图所示,P(cosα,sinα),Q(cosβ,sinβ),又M为PQ的中点,则Mcosα+β2,sinα+β2.又N为OM与PQ的交点,则N必为PQ的中点,∠NOQ=α+β2-β=α-β2.①由N为线段PQ的中点,则N点的坐标可以表示为cosα+cosβ2,sinα+sinβ2.②在Rt△ONQ中,|ON|=|OQ|cos∠NOQ=cosα-β2.所以点N的横坐标x=|ON|cos∠MOx=cosα-β2·cosα+β2.点N的纵坐标y=|ON|sin∠MOx=cosα-β2·sinα+β2.由①②,可得cosα+cosβ2=cosα-β2cosα+β2,sinα+sinβ2=cosα-β2sinα+β2.也就是cosα+cosβ=2cosα+β2cosα-β2,sinα+sin...

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