5.5 导学5 简单的三角恒等变换(一)同步学案(课件+学案)2026-2027学年高中数学必修第一册人教A版

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5.5 导学5 简单的三角恒等变换(一)同步学案(课件+学案)2026-2027学年高中数学必修第一册人教A版

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5.5 导学5 简单的三角恒等变换(一)
知识点一 半角公式
                
  知识梳理
半角公式
sin = ± ;cos = ± ;tan = ± .
例1 已知sin α=-,π<α<,求sin ,cos ,tan 的值.
解:∵π<α<,sin α=-,∴cos α=-,且,∴sin ,cos =-=-,tan =-2.
[反思感悟] 运用半角公式求值的思路
(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解.
(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.
注意:已知cos α的值可求的正弦、余弦、正切值,但要确定其符号.
知识点二 和差化积、积化和差
                
  知识梳理
1. 积化和差
sin αcos β= [sin (α+β)+sin (α-β)] ;
cos αsin β= [sin (α+β)-sin (α-β)] ;
cos αcos β= [cos (α+β)+cos (α-β)] ;
sin αsin β= -[cos (α+β)-cos (α-β)] .
2. 和差化积
sin θ+sin φ= 2sin cos  ;
sin θ-sin φ= 2cos sin  ;
cos θ+cos φ= 2cos cos  ;
cos θ-cos φ= -2sin sin  .
例2 求sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°的值.
解:方法一 sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°=(1-cos 40°)+(1+cos 100°)+[sin 70°+sin (-30°)]=(cos 100°-cos 40°+sin 70°)=(-2sin 70°sin 30°+sin 70°)=(-sin 70°+sin 70°)=.
方法二 sin220°+cos250°+sin 20°·cos 50°=(1-cos 40°)+cos 50°(cos 50°+sin 20°)=(1-cos 40°)+cos 50°·(sin 40°+sin 20°)=(1-cos 40°)+
cos 50°·2sin 30°·cos 10°=(1-cos 40°)+cos 50°cos 10°=(1-cos 40°)+
(cos 60°+cos 40°)=.
方法三 令A=sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°,B=cos220°+sin250°+
cos 20°sin 50°.则A+B=2+sin 70°,A-B=-cos 40°+cos 100°+sin (-30°)=-sin 70°-,两式相加得2A=,即A=,故sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°=.
[反思感悟] 积化和差、和差化积的转换用到了换元的方法,如把α+β看作θ,α-β看作φ,从而把包含α,β的三角函数式转化为θ,φ的三角函数式,或者把sin αcos β看作x,cos αsin β看作y,把等式看作x,y的方程,则原问题转化为解方程(组)求x,它们都体现了化归思想.
知识点三 三角函数式的化简与证明
例3 (1)化简:2;
解:原式=2+
=2=2·|sin 4+cos 4|+2|cos 4|.
由于π<4<,∴sin 4<0,cos 4<0,sin 4+cos 4<0,
∴原式=-2(sin 4+cos 4)-2cos 4=-2sin 4-4cos 4.
(2)证明:.
证明:方法一 左边==右边,∴原等式成立.
方法二 左边==
=右边,∴原等式成立.
[反思感悟] 1.化简问题中的“三变”
(1)变角:三角变换时通常先寻找式子中各角之间的联系,通过拆、凑等手段消除角之间的差异,合理选择联系它们的公式.
(2)变名:观察三角函数种类的差异,尽量统一函数的名称,如统一为弦或统一为切.
(3)变式:观察式子的结构形式的差异,选择适当的变形途径,如升幂、降幂、配方、开方等.
2.三角恒等式证明的常见途径
(1)从复杂的一端向简单一端化简,即化繁为简.
(2)两边化简,使其都等于中间某个式子,即左右归一.
(3)把式子中的切函数化为弦函数,即化切为弦.
(4)利用分析法、综合法找与原式等价的式子,即等价化归.
  随堂巩固
                
1. 已知cos α=-<α<π,则sin 等于( D )
A. - B.
C. - D.
2. 已知cos θ=-,-180°<θ<-90°,则cos 等于( B )
A. - B.
C. - D.
3. 化简的结果是( C )
A. -cos 1 B. cos 1
C. cos 1 D. -cos 1
4. 化简:= tan  . 5.5 导学5 简单的三角恒等变换(一)
知识点一 半角公式
                
  知识梳理
半角公式
sin =   ;cos =   ;tan =   .
例1 已知sin α=-,π<α<,求sin ,cos ,tan 的值.
[反思感悟] 运用半角公式求值的思路
(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解.
(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.
注意:已知cos α的值可求的正弦、余弦、正切值,但要确定其符号.
知识点二 和差化积、积化和差
                
  知识梳理
1. 积化和差
sin αcos β=  ;
cos αsin β=  ;
cos αcos β=  ;
sin αsin β=   .
2. 和差化积
sin θ+sin φ=   ;
sin θ-sin φ=   ;
cos θ+cos φ=   ;
cos θ-cos φ=   .
例2 求sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°的值.
[反思感悟] 积化和差、和差化积的转换用到了换元的方法,如把α+β看作θ,α-β看作φ,从而把包含α,β的三角函数式转化为θ,φ的三角函数式,或者把sin αcos β看作x,cos αsin β看作y,把等式看作x,y的方程,则原问题转化为解方程(组)求x,它们都体现了化归思想.
知识点三 三角函数式的化简与证明
例3 (1)化简:2;
(2)证明:.
[反思感悟] 1.化简问题中的“三变”
(1)变角:三角变换时通常先寻找式子中各角之间的联系,通过拆、凑等手段消除角之间的差异,合理选择联系它们的公式.
(2)变名:观察三角函数种类的差异,尽量统一函数的名称,如统一为弦或统一为切.
(3)变式:观察式子的结构形式的差异,选择适当的变形途径,如升幂、降幂、配方、开方等.
2.三角恒等式证明的常见途径
(1)从复杂的一端向简单一端化简,即化繁为简.
(2)两边化简,使其都等于中间某个式子,即左右归一.
(3)把式子中的切函数化为弦函数,即化切为弦.
(4)利用分析法、综合法找与原式等价的式子,即等价化归.
  随堂巩固
                
1. 已知cos α=-<α<π,则sin 等于(   )
A. - B.
C. - D.
2. 已知cos θ=-,-180°<θ<-90°,则cos 等于(   )
A. - B.
C. - D.
3. 化简的结果是(   )
A. -cos 1 B. cos 1
C. cos 1 D. -cos 1
4. 化简:=   . (共23张PPT)
五、三角恒等变换
导学5 简单的三角恒等变换(一)
 高中数学 必修 第一册
三角函数
第五章
知 识 点 一
半角公式
sin =_____________;cos =______________;tan =
____________.
知 识 梳 理
知识点一 半角公式
±
±
±
例1 已知sin α=-,π<α<,求sin ,cos ,tan 的值.
解:∵π<α<,sin α=-,∴cos α=-,且,∴sin ,cos =-=-,
tan =-2.
[反思感悟] 运用半角公式求值的思路
(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解.
(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.
注意:已知cos α的值可求的正弦、余弦、正切值,但要确定其符号.
知 识 点 二
1. 积化和差
sin αcos β=_________________________;
cos αsin β=_________________________;
cos αcos β=_________________________;
sin αsin β=__________________________.
知 识 梳 理
知识点二 和差化积、积化和差
[sin (α+β)+sin (α-β)]
[sin (α+β)-sin (α-β)]
[cos (α+β)+cos (α-β)]
-[cos (α+β)-cos (α-β)]
2. 和差化积
sin θ+sin φ=_______________________;
sin θ-sin φ=_______________________;
cos θ+cos φ=_______________________;
cos θ-cos φ=_______________________.
2sin cos
2cos sin
2cos cos
-2sin sin
例2 求sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°的值.
解:方法一 sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°=(1-
cos 40°)+(1+cos 100°)+[sin 70°+sin (-30°)]=
(cos 100°-cos 40°+sin 70°)=(-2sin 70°
sin 30°+sin 70°)=(-sin 70°+sin 70°)=.
方法二 sin220°+cos250°+sin 20°·cos 50°=(1-
cos 40°)+cos 50°(cos 50°+sin 20°)=(1-cos 40°)+
cos 50°·(sin 40°+sin 20°)=(1-cos 40°)+cos 50°
·2sin 30°·cos 10°=(1-cos 40°)+cos 50°cos 10°=
(1-cos 40°)+(cos 60°+cos 40°)=.
方法三 令A=sin220°+cos250°+sin 20°cos 50°,B=cos220°+sin250°+cos 20°sin 50°.则A+B=2+sin 70°,
A-B=-cos 40°+cos 100°+sin (-30°)=-sin 70°-,两式相加得2A=,即A=,故sin220°+cos250°+
sin 20°cos 50°=.
[反思感悟] 积化和差、和差化积的转换用到了换元的方法,如把α+β看作θ,α-β看作φ,从而把包含α,β的三角函数式转化为θ,φ的三角函数式,或者把sin αcos β看作x,cos αsin β看作y,把等式看作x,y的方程,则原问题转化为解方程(组)求x,它们都体现了化归思想.
知 识 点 三
知识点三 三角函数式的化简与证明
例3 (1)化简:2;
解:原式=2+
=2=
2·|sin 4+cos 4|+2|cos 4|.
由于π<4<,∴sin 4<0,cos 4<0,sin 4+cos 4<0,
∴原式=-2(sin 4+cos 4)-2cos 4=-2sin 4-4cos 4.
(2)证明:.
证明:方法一 左边=
=右边,∴原等式成立.
方法二 左边=
==右边,∴原等式成立.
[反思感悟] 1.化简问题中的“三变”
(1)变角:三角变换时通常先寻找式子中各角之间的联系,通过拆、凑等手段消除角之间的差异,合理选择联系它们的公式.
(2)变名:观察三角函数种类的差异,尽量统一函数的名称,如统一为弦或统一为切.
(3)变式:观察式子的结构形式的差异,选择适当的变形途径,如升幂、降幂、配方、开方等.
2.三角恒等式证明的常见途径
(1)从复杂的一端向简单一端化简,即化繁为简.
(2)两边化简,使其都等于中间某个式子,即左右归一.
(3)把式子中的切函数化为弦函数,即化切为弦.
(4)利用分析法、综合法找与原式等价的式子,即等价化归.
随 堂 巩 固
1. 已知cos α=-<α<π,则sin 等于(  )
A. - B.
C. - D.
D
2. 已知cos θ=-,-180°<θ<-90°,则cos 等于(  )
A. - B.
C. - D.
B
3. 化简的结果是(  )
A. -cos 1 B. cos 1
C. cos 1 D. -cos 1
C
4. 化简:=____________.
tan

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