1.2.2同角三角函数的基本关系(3)
教学目的:
知识目标:根据三角函数关系式进行三角式的化简和证明;
能力目标:(1)了解已知一个三角函数关系式求三角函数(式)值的方法。
(2)灵活运用同角三角函数关系式的不同变形,提高三角恒等变形的能力;
德育目标:训练三角恒等变形的能力,进一步树立化归思想方法;
教学重点:同角三角函数的基本关系式
教学难点:如何运用公式对三角式进行化简和证明。
授课类型:新授课
教学模式:启发、诱导发现教学.
教 具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.同角三角函数的基本关系式。
(1)倒数关系:sin csc 1αα⋅=,cos sec 1αα⋅=,tan cot 1αα⋅=.
(2)商数关系:
sin tan cos ααα=,cos cot sin ααα
=. (3)平方关系:22sin cos 1αα+=,221tan sec αα+=,221cot csc αα+=.
(练习)已知tan α43=,求cos α 2.tan αcos α= ,cot αsec α= ,(sec α+tan α)·( )=1
二、讲解新课:
例82tan α=-,试确定使等式成立的角α的集合。
=|1sin ||1sin |cos ||cos |αααα+-- =1sin 1sin |cos |ααα+-+=2sin |cos |
αα.
2tan α-=-, ∴2sin |cos |αα2sin 0cos αα
+=, 即得sin 0α=或|cos |cos 0αα=-≠. 所以,角α的集合为:{|k ααπ=或322,}22
k k k Z πππαπ+<<+∈. 例9.化简(1cot csc )(1tan sec )αααα-+-+.
解:原式=cos 1sin 1(1)(1)sin sin cos cos αααααα
-+-+ 2sin cos 1cos sin 11(sin cos )sin cos sin cos αααααααααα-+-+--=⋅=⋅112sin cos 2sin cos αααα-+⋅==⋅. 说明:化简后的简单三角函数式应尽量满足以下几点:
(1)所含三角函数的种类最少;
(2)能求值(指准确值)尽量求值;
(3)不含特殊角的三角函数值。
例10.求证:
cos 1sin 1sin cos x x x x
+=-. 证法一:由题义知cos 0x ≠,所以1sin 0,1sin 0x x +≠-≠.
∴左边=2cos (1sin )cos (1sin )(1sin )(1sin )cos x x x x x x x ++=-+1sin cos x x
+==右边. ∴原式成立.
证法二:由题义知cos 0x ≠,所以1sin 0,1sin 0x x +≠-≠.
又∵22
(1sin )(1sin )1sin cos cos cos x x x x x x -+=-==⋅, ∴
cos 1sin 1sin cos x x x x
+=-. 证法三:由题义知cos 0x ≠,所以1sin 0,1sin 0x x +≠-≠. cos 1sin 1sin cos x x x x
+--cos cos (1sin )(1sin )(1sin )cos x x x x x x ⋅-+-=-22cos 1sin 0(1sin )cos x x x x -+==-, ∴cos 1sin 1sin cos x x x x
+=-.
例11.求证:22sin tan cos cot 2sin cos tan cot x x x x x x x x ⋅+⋅+⋅=+.
证明:左边=2
2sin 1sin cos 2sin cos cos tan x x x x x x x
⋅+⋅+⋅ =32sin cos cos 2sin cos cos sin x x x x x x x
+⋅+⋅ 4422sin cos 2sin cos sin cos x x x x x x ++=⋅=222(sin cos )1sin cos sin cos x x x x x x
+=, 右边22sin cos sin cos 1cos sin sin cos sin cos x x x x x x x x x x +=+==. 所以,原式成立。
总结:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边(如例5的证法一);(2)证明左右两边同等于同一个式子(如例6);(3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立。
例12
.已知sin cos )x x x π+=
<<,求sin ,cos x x .
解:由sin cos )x x x π+=<<等式两边平方:
222sin cos 2sin cos x x x x ++=.
∴sin cos x x =*),
即1sin cos 2sin cos 4
x x x x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, sin ,cos x x
可看作方程20z z =
的两个根,解得121,2z z ==. 又∵0x π<<,∴sin 0x >.又由(*)式知cos 0x <
因此,1sin ,cos 2x x == 三、巩固与练习
1. 求证:
x
x x x A ctg A A A A A
A A tg A ctg cos sin 1sin 1cos )4()
(csc sin )1)(sec sin 1)(3(csc sec 1cos sin )2(sin )sin ()1(2222222222222+=--=--+==-θθθθ 小结:化简三角函数式,化简的一般要求是:(1)尽量使函数种类最少,项数最少,次数最低;(2)尽量使分母不含三角函数式;(3)根式内的三角函数式尽量开出来;(4)能求得数值的应计算出来,其次要注意在三角函数式变形时,常常将式子中的“1”作巧妙的变形,如:1=αααααα2
22222cot csc tan sec cos sin -=-=+ 2、已知方程0)13(22=++-m x x 的两根分别是θθcos sin ,, 求的值。
θ-θ
+θ-θtan 1cos cot 1sin
解:θ+θ=θ-θθ
-θ=θ-θθ
+θ-θθ=cos sin cos sin cos sin sin cos cos cos sin sin 222
2原式Θ
21
3+=∴由韦达定理知:原式 (化弦法)
3、已知2222,tan sec ,tan sec d c b a c d b d c a +=+=α+α=α-α求证:
证:由题设:⎩⎨⎧+α-=α+α=α)2(tan sec )
1(tan sec c d b d c a
2222222222tan )(sec )()2()1(d c d c b a ++α+=α++:
α+=α+222222sec )(sec )(d c b a
2222d c b a +=+∴
4、消去式子中的⎩
⎨⎧θ+θ=θ+θ=θ)2(cot tan )
1(cos sin y x : 解:由)3(21
cos sin cos sin 21)1(22-=θθ∴θθ+=x x : 由
)4(1
cos sin cos sin 1
sin cos cos sin )2(y y =θθ∴θθ=θθ+θθ=:12)4()3(2-=x y :
代入将 (平方消去法)
四、小 结:本节课学习了以下内容:
1.运用同角三角函数关系式化简、证明。
2.常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等。
五、课后作业:
六、板书设计:。