资源简介 第4课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式[学习目标] 1.能利用两角和的正弦、余弦、正切公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式.(逻辑推理) 2.能利用二倍角公式进行化简、求值、证明.(数学运算)探究1 二倍角的正弦、余弦、正切公式问题 在两角和的正弦、余弦、正切公式中,若令α=β,你能得出什么结论?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[新知生成]三角函数 公式 简记正弦 sin 2α=_____________ S2α余弦 cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=_________ C2α正切 tan 2α= T2α[典例讲评] 【链接教材P223练习T3】1.(源自北师大版教材)已知sin α与的比是8∶5,0°<α<180°,求cos α,sin 和tan 的值.[尝试解答] _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 掌握二倍角公式S2α,C2α,T2α中名称和结构的特点,如系数、次数等,在化简求值时,从“角”着手,分析倍角关系,套用相应公式求解.[学以致用] 【链接教材P221例5】1.(源自苏教版教材)已知sin α=,α∈,求sin 2α,cos 2α,tan 2α的值.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________探究2 给角求值问题[典例讲评] 2.求下列各式的值.(1)1-2sin2750°;(2);(3)cos 20°·cos 40°·cos 80°.[尝试解答] _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 二倍角给角求值问题(1)公式逆用:主要形式有2sin αcos α=sin 2α,sin αcos α=sin 2α,cos α=,cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α=cos2α,=tan 2α.(2)一般地,sin 2nα=2·sin 2n-1αcos 2n-1α cos α·cos 2α·cos 22α·…·cos 2n-1α=(sin α≠0).[学以致用] 【链接教材P223练习T5】2.求下列各式的值:(1)sin2π-cos2π;(2)3)sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________探究3 倍角公式的综合运用[典例讲评] 【链接教材P222例6】3.已知sin ,0[尝试解答] _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 当遇到“±x”这样的角时可利用互余角的关系和诱导公式,寻求条件、结论间的联系,灵活使用公式进行变形.cos 2x=sin =2sin cos .类似的变换还有:cos 2x=sin =2sin cos ,sin 2x=cos =2cos2-1,sin 2x=-cos =1-2cos2等.[学以致用] 【链接教材P255复习参考题5T17】3.(1)已知sin ,则sin 2α的值为( )A.- B.C.- D.(2)已知sin ,则sin =( )A. B.-C. D.-____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.若sin ,则cos α=( )A.- B.-C. D.2.化简=( )A.1 B.2C. D.-13.(教材P223练习T3改编)设sin 2α-sin α=0,α∈,则tan 2α的值是( )A. B.-C. D.-4.已知cos,x∈,则cos 2x=________.1.知识链:2.方法链:公式法、转化法.3.警示牌:对倍角公式不熟,易误用或错用公式.第4课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式[探究建构] 探究1问题 提示:sin 2α=2sin αcos α,cos 2α=cos2α-sin2α,tan 2α.新知生成 2sin αcos α 1-2sin2α 典例讲评 1.解:由题意,所以cos,又0°<α<180°,所以0°<<90°,0°<<45°,所以sin,cos α=2cos2-1=2×,tan.学以致用 1.解:因为sin α=,α∈,所以cos α=-=-=-.于是sin 2α=2sin αcos α=2×,cos 2α=1-2sin2α=1-2×,tan 2α=.探究2典例讲评 2.解:(1)原式=cos(2×750°)=cos 1 500°=cos(4×360°+60°)=cos 60°.(2)原式2.(3)原式·2sin 20°·cos 20°·cos 40°·cos 80°·sin 40°·cos 40°·cos 80°·sin 80°·cos 80°·sin 160°.学以致用 2.解:(1)原式=-=-cos .(2)原式=2×.(3)sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°=sin 6°cos 48°cos 24°cos 12°.探究3典例讲评 3.解:原式.∵sin,且0∴,∴sin,∴原式=2×.学以致用 3.(1)C (2)C [(1)sin 2α=-cos=2sin2.故选C.(2)sin =cos=cos =cos=cos =1-2sin2=1-2×,故选C.][应用迁移]1.C [cos α=1-2sin2.故选C.]2.B [2.故选B.]3.A [由sin 2α-sin α=0,α∈,得2sin αcos α-sin α=sin α(2cos α-1)=0,sin α≠0,所以2cos α-1=0,cos α,则sin α=-,所以tan α,所以tan 2α.故选A.]4.- [sin 2x=cos,因为x∈,则2x∈,因此cos 2x=-.]1 / 1(共66张PPT)复习任务群一现代文阅读Ⅰ把握共性之“新” 打通应考之“脉”第五章三角函数5.5 三角恒等变换5.5.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式第4课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式[学习目标] 1.能利用两角和的正弦、余弦、正切公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式.(逻辑推理) 2.能利用二倍角公式进行化简、求值、证明.(数学运算)[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况问题1.在公式C(α+β),S(α+β)和T(α+β)中,若α=β,公式还成立吗?问题2.二倍角的正弦、余弦、正切公式分别是什么?探究建构 关键能力达成探究1 二倍角的正弦、余弦、正切公式问题 在两角和的正弦、余弦、正切公式中,若令α=β,你能得出什么结论?提示:sin 2α=2sin αcos α,cos 2α=cos2α-sin2α,tan 2α=.[新知生成]三角函数 公式 简记正弦 sin 2α=___________ S2α余弦 cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=_________ C2α正切 tan 2α=_________ T2α2sin αcos α1-2sin2α【教用·微提醒】 倍角公式中的“倍角”是相对而言的.如4α是2α的二倍,“α+β”是“”的二倍等等.[典例讲评] 【链接教材P223练习T3】1.(源自北师大版教材)已知sin α与的比是8∶5,0°<α<180°,求cos α,sin 和tan 的值.[解] 由题意=2cos ,所以cos ,又0°<α<180°,所以0°<<90°,0°<<45°,所以sin ==,cos α=2cos2-1=2×,tan =.【教材原题·P223练习T3】 已知sin 2α=-sin α,α∈,求tan α的值.[解] 因为sin 2α=2sin αcos α=-sin α,且sin α≠0,所以cos α=-.又α∈,所以sin α===,所以tan α==-.反思领悟 掌握二倍角公式S2α,C2α,T2α中名称和结构的特点,如系数、次数等,在化简求值时,从“角”着手,分析倍角关系,套用相应公式求解.[学以致用] 【链接教材P221例5】1.(源自苏教版教材)已知sin α=,α∈,求sin 2α,cos 2α,tan 2α的值.[解] 因为sin α=,α∈,所以cos α=-=-=-.于是sin 2α=2sin αcos α=2×,cos 2α=1-2sin2α=1-2×,tan 2α=.【教材原题·P221例5】已知sin 2α=<α<,求sin 4α,cos 4α,tan 4α的值.分析:已知条件给出了2α的正弦函数值.由于4α是2α的二倍角,因此可以考虑用倍角公式.[解] 由<α<,得<2α<π.又sin 2α=,所以cos 2α=-=-.于是sin 4α=sin [2×(2α)]=2sin 2αcos 2α=2×;cos 4α=cos [2×(2α)]=1-2sin22α=1-2×;tan 4α==-.探究2 给角求值问题[典例讲评] 2.求下列各式的值.(1)1-2sin2750°;(2);(3)cos 20°·cos 40°·cos 80°.[解] (1)原式=cos (2×750°)=cos 1 500°=cos (4×360°+60°)=cos 60°=.(2)原式=.(3)原式=·2sin 20°·cos 20°·cos 40°·cos 80°=·sin 40°·cos 40°·cos 80°=·sin 80°·cos 80°=·sin 160°=.反思领悟 二倍角给角求值问题(1)公式逆用:主要形式有2sin αcos α=sin 2α,sin αcos α=sin 2α,cos α=,cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α=cos2α,=tan 2α.(2)一般地,sin 2nα=2·sin 2n-1αcos 2n-1α cos α·cos 2α·cos 22α·…·cos 2n-1α=(sin α≠0).[学以致用] 【链接教材P223练习T5】2.求下列各式的值:(1)sin2π-cos2π;(2);(3)sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°.[解] (1)原式=-==-cos =cos .(2)原式=2×.(3)sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°=sin 6°cos 48°cos 24°cos 12°=====.【教材原题·P223练习T5】 求下列各式的值:(1)sin 15°cos 15°;(2)cos2-sin2;(3);(4)2cos222.5°-1.[解] (1)sin15°cos 15°=sin 30°=.(2)cos2-sin2=cos .(3)tan 45°=.(4)2cos222.5°-1=cos 45°=.探究3 倍角公式的综合运用[典例讲评] 【链接教材P222例6】3.已知sin ,0[解] 原式===2sin .∵sin =cos ,且0∴sin ==,∴原式=2×.【教材原题·P222例6】例6 在△ABC中,cos A=,tan B=2,求tan (2A+2B)的值.解法1:在△ABC中,由cos A=,0sin A===,所以tan A=,tan 2A=.又tan B=2,所以tan 2B=.于是tan(2A+2B)=.解法2:在△ABC中,由cos A=,0sin A===,所以tan A=.又tan B=2,所以tan (A+B)==,所以tan (2A+2B)=tan [2(A+B)]=.反思领悟 当遇到“±x”这样的角时可利用互余角的关系和诱导公式,寻求条件、结论间的联系,灵活使用公式进行变形.cos 2x=sin =2sin cos .类似的变换还有:cos 2x=sin =2sin cos ,sin 2x=cos =2cos2-1,sin 2x=-cos =1-2cos2等.√[学以致用] 【链接教材P255复习参考题5T17】3.(1)已知sin ,则sin 2α的值为( )A.- B.C.- D.(2)已知sin ,则sin =( )A. B.-C. D.-√(1)C (2)C [(1)sin 2α=-cos=2sin2.故选C.(2)sin =cos=cos =cos=cos =1-2sin2=1-2×,故选C.]【教材原题·P255复习参考题5T17】 已知sin α-cos α=,0≤α≤π,求sin 的值.[解] 将sin α-cos α=平方,得1-2sin αcos α=,所以2sin αcos α=,所以α∈.所以(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+,从而sin α+cos α=.联立得所以sin 2α=2sin αcos α=,cos 2α=cos2α-sin2α=.故sin (sin 2α-cos 2α)=.应用迁移 随堂评估自测1.若sin ,则cos α=( )A.- B.-C. D.√C []√2.化简=( )A.1 B.2C. D.-1B [√3.(教材P223练习T3改编)设sin 2α-sin α=0,α∈,则tan 2α的值是( )A. B.-C. D.-A [由sin 2α-sin α=0,α∈,得2sin αcos α-sin α=sin α(2cos α-1)=0,sin α≠0,所以2cos α-1=0,cos α=,则sin α=-=-,所以tan α==-,所以tan 2α==.故选A.]4.已知cos,x∈,则cos 2x=________.- [=,因为x∈,则2x∈,因此cos 2x=-=-.]- 1.知识链:2.方法链:公式法、转化法.3.警示牌:对倍角公式不熟,易误用或错用公式.回顾本节知识,自主完成以下问题:1.本节学习了哪些二倍角公式?[提示] sin 2α=2sin αcos α;cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;tan 2α=.2.二倍角公式的常见变形有哪些?[提示] (1)sin αcos α=sin 2α;(2)1±sin 2α=(sin α±cos α)2等.章末综合测评(一) 动量守恒定律题号135246879101112131415课时分层作业(五十五) 二倍角的正弦、余弦、正切公式√一、选择题1.计算:=( )A. B.C. D.题号135246879101112131415C [因为tan ,所以.故选C.]题号213456879101112131415√2.已知角α满足cos 2α=,则cos α=( )A.1 B.C.- D.-1A [由cos 2α=cos2α,得2cos2α-1=cos2α,即cos2α=1.因为α∈,所以cos α=1.故选A.]题号213456879101112131415√3.(多选)下列各式中,值为的是( )A.2sin 15°cos 15° B.cos215°-sin215°C.1-2sin215° D.sin215°+cos215°BC [A不符合,2sin15°cos 15°=sin 30°=;B符合,cos215°-sin215°=cos30°=;C符合,1-2sin215°=cos30°=;D不符合,sin215°+cos215°=1.故选BC.]√√题号2134568791011121314154.在锐角△ABC中,若sin A cos A=cos2A-,则A=( )A. B.C. D.B [因为锐角△ABC中,sin A cos A=cos2A-,则sin 2A=cos 2A,即sin 2A=cos 2A,所以tan 2A=1,因为A为锐角,故A=.故选B.]√题号2134568791011121314155.若cos ,则sin =( )A.- B.-C. D.A [∵cos ,∴sin =sin =cos =2cos2.故选A.]题号213456879101112131415二、填空题6.已知sin (α+π)-cos (α+3π)=,则sin 2α=______. [sin (α+π)-cos (α+3π)=-sin α+cos α=,两边平方得1-sin 2α=,∴sin 2α=.] 题号2134568791011121314157.已知tan θ=,则cos 2θ=________. [因为tan θ=,又sin2θ+cos2θ=1,所以cos 2θ=cos2θ-sin2θ=.] 题号2134568791011121314158.已知sin(α-β)cos α-cos (β-α)sin α=,则cos 2β=________. [由sin (α-β)cos α-cos (β-α)sin α=,得sin (α-β)cos α-cos (α-β)sin α=,则sin [(α-β)-α]=,即sin (-β)=,解得sin β=-,所以cos 2β=1-2sin2β=1-2×.] 题号213456879101112131415三、解答题9.(源自北师大版教材)在△ABC中,已知cos A=,sin B=,求sin (2A+B),tan (A+2B).[解] 在△ABC中,cos A=,则角A必为锐角,sin A==,∵sin B=,∴cos B=±=±,题号213456879101112131415∴sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B=,又A+B<180°,∴sin (A+B)=(负舍),此时cos B=-应舍去,∴cos B=,题号213456879101112131415∴sin (2A+B)=sin 2A cos B+cos 2A sin B=2sin A cos A cos B+sin B=2×,tan A=,tan B=,∴tan 2B=,∴tan(A+2B)=.题号21345687910111213141510.已知等腰三角形底角的正弦值为,则顶角的正弦值是( )A. B.C.- D.-√A [设底角为θ,则θ∈,顶角为π-2θ.∵sin θ=,∴cos θ==,∴sin(π-2θ)=sin 2θ=2sin θcos θ=2×.故选A.]题号213456879101112131415题号21345687910111213141511.(2023·新高考Ⅰ卷)已知sin (α-β)=,cos αsin β=,则cos (2α+2β)=( )A. B.C.- D.-√题号213456879101112131415B [依题意,得所以sin αcos β=,所以sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β=,所以cos (2α+2β)=1-2sin2(α+β)=1-2×,故选B.]√题号213456879101112131415√12.(多选)下列选项中,值为的是( )A.cos 72°cos 36° B.sin sinC. D.cos215°题号213456879101112131415AB [,故A满足;sin sin =sin cos =,故B满足;==4,故C不满足;cos215°=(1-2cos215°)=-cos30°=-,故D不满足.故选AB.]题号21345687910111213141513.已知sin (α-45°)=-,且0°<α<90°,则sin 2α的值为_______. [由0°<α<90°可得-45°<α-45°<45°,所以sin (α-45°)=- cos (α-45°)==,由二倍角公式及诱导公式可得sin 2α=cos (2α-90°)=2cos2(α-45°)-1=.] 题号21345687910111213141514.已知<α<,sin.(1)求cos α的值;(2)若0<β<,cos ,求cos (2α+β)的值.题号213456879101112131415[解] (1)因为<α<,所以-α∈,又sin ,所以cos .所以cos α=cos=cos cos +sin sin .题号213456879101112131415(2)由(1)得sin α=sin=sin cos -cos sin ,所以cos 2α=2cos2α-1=2×,sin 2α=2sin αcos α=,又0<β<,所以+β∈,题号213456879101112131415又cos ,所以sin ,所以cos β=cos =cos cos +sin sin ,sin β==.所以cos (2α+β)=cos 2αcos β-sin 2αsin β=.题号21345687910111213141515.在①sin cos ;②cos2;=2,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并对其求解.问题:若锐角α满足____________,求sin(π+α)-cos (2π-α)的值.[解] 选择条件①:由条件①,得2sin cos ,所以sin α=.由sin2α+cos2α=1,得cos2α=,因为α是锐角,所以cos α>0,所以cos α=.所以sin (π+α)-cos (2π-α)=-sin α-cos α=.题号213456879101112131415选择条件②:由条件②,因为cos2,所以cos α=.由sin2α+cos2α=1,得sin2α=.因为α是锐角,所以sin α>0,所以sin α=,所以sin (π+α)-cos (2π-α)=-sin α-cos α=.题号213456879101112131415选择条件③:由条件③,得=4,所以tan α=4,所以=4.由sin2α+cos2α=1,得sin2α=,cos2α=.因为α是锐角,所以sin α>0,cos α>0,所以sin α=,cos α=,所以sin (π+α)-cos (2π-α)=-sin α-cos α=.题号213456879101112131415谢 谢!课时分层作业(五十五) 二倍角的正弦、余弦、正切公式一、选择题1.计算:=( )A. B.C. D.2.已知角α满足cos2α=,则cos α=( )A.1 B.C.- D.-13.(多选)下列各式中,值为的是( )A.2sin 15°cos 15° B.cos215°-sin215°C.1-2sin215° D.sin215°+cos215°4.在锐角△ABC中,若sin A cos A=cos2A-,则A=( )A. B.C. D.5.若cos ,则sin =( )A.- B.-C. D.二、填空题6.已知sin (α+π)-cos (α+3π)=,则sin 2α=______.7.已知tan θ=,则cos 2θ=________.8.已知sin(α-β)cos α-cos (β-α)sin α=,则cos 2β=________.三、解答题9.(源自北师大版教材)在△ABC中,已知cos A=,sin B=,求sin (2A+B),tan (A+2B).10.已知等腰三角形底角的正弦值为,则顶角的正弦值是( )A. B.C.- D.-11.(2023·新高考Ⅰ卷)已知sin (α-β)=,cos αsin β=,则cos (2α+2β)=( )A. B.C.- D.-12.(多选)下列选项中,值为的是( )A.cos 72°cos 36° B.sin sinC. D.cos215°13.已知sin (α-45°)=-,且0°<α<90°,则sin 2α的值为________.14.已知<α<,sin.(1)求cos α的值;(2)若0<β<,cos ,求cos (2α+β)的值.15.在①sin cos ;②cos2;=2,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并对其求解.问题:若锐角α满足____________,求sin(π+α)-cos (2π-α)的值.课时分层作业(五十五)1.C [因为tan,所以.故选C.]2.A [由cos 2α=cos2α,得2cos2α-1=cos2α,即 cos2α=1.因为α∈,所以cos α=1.故选A.]3.BC [A不符合,2sin 15°cos 15°=sin 30°=;B符合,cos215°-sin215°=cos 30°=;C符合,1-2sin215°=cos 30°=;D不符合,sin215°+cos215°=1.故选BC.]4.B [因为锐角△ABC中,sin Acos A=cos2A-,则cos 2A,即sin 2A=cos 2A,所以tan 2A=1,因为A为锐角,故A=.故选B.]5.A [∵cos(α+,∴sin(2α+.故选A.]6. [sin(α+π)-cos(α+3π)=-sin α+cos α=,两边平方得1-sin 2α=,∴sin 2α=.]7. [因为tan θ=,又sin2θ+cos2θ=1,所以cos 2θ=cos2θ-sin2θ=.]8. [由sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=,得sin(α-β)cos α-cos(α-β)sin α=,则sin[(α-β)-α]=,即sin(-β)=,解得sin β=-,所以cos 2β=1-2sin2β=1-2×(-.]9.解:在△ABC中,cos A=,则角A必为锐角,sin A=,∵sin B=,∴cos B=±,∴sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=,又A+B<180°,∴sin(A+B)=(负舍),此时cos B=-应舍去,∴cos B=,∴sin(2A+B)=sin 2Acos B+cos 2Asin B=2sin Acos Acos B+(1-2sin2A)sin B=2×,tan A=,tan B=,∴tan 2B=,∴tan(A+2B)=.10.A [设底角为θ,则θ∈,顶角为π-2θ.∵sin θ=,∴cos θ=,∴sin(π-2θ)=sin 2θ=2sin θcos θ=2×.故选A.]11.B [依题意,得所以sin αcos β=,所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=,所以cos(2α+2β)=1-2sin2(α+β)=1-2×,故选B.]12.AB [cos 72°cos 36°=,故A满足;sin,故B满足;=4,故C不满足;(1-2cos215°)=-,故D不满足.故选AB.]13. [由0°<α<90°可得-45°<α-45°<45°,所以sin(α-45°)=- cos(α-45°)=,由二倍角公式及诱导公式可得sin 2α=cos(2α-90°)=2cos2(α-45°)-1=.]14.解:(1)因为,所以,0),又sin(,所以cos(.所以cos α=cos[-α)]=cos.(2)由(1)得sin α=sin[-α)]=sin,所以cos 2α=2cos2α-1=2×(,sin 2α=2sin αcos α=,又0<β<,所以,又cos(,所以sin(,所以cos β=cos[(]=cos(,sin β=.所以cos(2α+β)=cos 2αcos β-sin 2αsin β=(-.15.解:选择条件①:由条件①,得2sin,所以sin α=.由sin2α+cos2α=1,得cos2α=,因为α是锐角,所以cos α>0,所以cos α=.所以sin(π+α)-cos(2π-α)=-sin α-cos α=-.选择条件②:由条件②,因为cos2,所以cos α=.由sin2α+cos2α=1,得sin2α=.因为α是锐角,所以sin α>0,所以sin α=,所以sin(π+α)-cos(2π-α)=-sin α-cos α=-.选择条件③:由条件③,得,所以tan α=4,所以.由sin2α+cos2α=1,得sin2α=,cos2α=.因为α是锐角,所以sin α>0,cos α>0,所以sin α=,cos α=,所以sin(π+α)-cos(2π-α)=-sin α-cos α=-.1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第五章 5.5 5.5.1 第4课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式.docx 第五章 5.5 5.5.1 第4课时 二倍角的正弦、余弦、正切公式.pptx 课时分层作业55 二倍角的正弦、余弦、正切公式.docx