苏教版高中数学必修四课时训练3.1.1两角和与差的余弦(含答案)
新高一数学苏教版必修4试题:3.1.1 两角和与差的余弦
一、填空题1.cos(x +27°)cos(18°-x )-sin(18°-x )sin(x +27°)等于________.【解析】 原式=cos(x +27°+18°-x )=cos 45°=22. 【答案】 22 2.若x ∈[0,π],sin x 3sin 2x 3=cos x 3cos 2x 3,则x 的值是________. 【解析】 ∵cos x 3cos 2x 3-sin x 3sin 2x 3=0, ∴cos ⎝⎛⎭⎫x 3+2x 3=0,∴cos x =0,∵x ∈[0,π]∴x =π2. 【答案】 π23.已知cos(α+β)=45,cos(α-β)=-45,则cos αcos β的值为________. 【解析】 cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45, cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-45∴2cos αcos β=0.∴cos αcos β=0.【答案】 04.已知cos α=-35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin β=-1213,β是第三象限角,则cos(β-α)的值是________. 【解析】 ∵cos α=-35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, ∴sin α=1-cos 2α=45. 又sin β=-1213,β是第三象限角, ∴cos β=-=-513.cos(β-α)=cos βcos α+sin βsin α=⎝⎛⎭⎫-35×⎝⎛⎭⎫-513+⎝⎛⎭⎫-1213×45=1565-4865=-3365.【答案】 -33655.在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则△ABC 一定为________三角形.【解析】 由sin A sin B <cos A cos B 得cos(A +B )>0,∴cos C <0.∴∠C >90°,∴△ABC 为钝角三角形.【答案】 钝角6.化简2cos 10°-sin 20°cos 20°=________. 【解析】 2cos 10°-sin 20°cos 20°=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°+sin 20°-sin 20°cos 20°= 3. 【答案】 37.已知向量a =(cos 75°,sin 75°),b =(cos 15°,sin 15°),则|a -b |=________.【解析】 |a |=1,|b |=1,a ·b =cos 75° cos 15°+sin 75° sin 15°=cos(75°-15°)=cos 60°=12. ∴|a -b |=a 2-2a ·b +b 2=1-2×12+1=1. 【答案】 18.若sin α-sin β=1-32,cos α-cos β=12,则cos(α-β)的值为________. 【解析】 ∵(sin α-sin β)2+(cos α-cos β)2=2-2cos(α-β)=⎝⎛⎭⎫1-322+⎝⎛⎭⎫122,∴cos(α-β)=32. 【答案】 32二、解答题9.设cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,其中α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求cos α+β2的值. 【解】 ∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴α-β2∈⎝⎛⎭⎫π4,π,α2-β∈⎝⎛⎭⎫-π4,π2, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎫α-β2=1-181=459,cos ⎝⎛⎭⎫α2-β=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α2-β=1-49=53. ∴cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β =cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =-19×53+459×23=7527. 10.若cos(α-β)=55,cos 2α=1010,并且α,β均为锐角且α<β,求α+β的值. 【解】 ∵α<β,cos(α-β)=55, ∴sin(α-β)=-255. ∵α为锐角,cos 2α=1010, ∴sin 2α=31010. ∴cos(α+β)=cos[2α-(α-β)] =cos 2αcos(α-β)+sin 2αsin(α-β) =1010×55+31010×⎝⎛⎭⎫-255 =-22. ∵0<α,β<π2,∴0<α+β<π. ∴α+β=3π4. [能力提升]1.已知点P (1,2)是角α终边上一点,则cos(30°-α)=________.【解析】 由已知sin α=63,cos α=33, cos(30°-α)=cos 30° cos α+sin 30°sin α=32×33+12×63=3+66. 【答案】 3+662.如图3-1-1,在平面直角坐标系中,锐角α,β的终边分别与单位圆交于A ,B 两点,如果点A的纵坐标为35,点B 的横坐标为513,则cos(α-β)=________.图3-1-1【解析】 易知sin α=35,cos β=513,又因为α,β为锐角,∴cos α=45,sin β=1213,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=45×513+35×1213=5665. 【答案】 56653.已知sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=14,则cos α+3sin α=________.【解析】 sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π6+α=cos ⎝⎛⎭⎫π3-α =cos π3cos α+sin π3sin α =12cos α+32sin α =12(cos α+3sin α)=14∴cos α+3sin α=12. 【答案】 124.已知函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π. (1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617,求cos(α+β)的值. 【解】 (1)∵f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,ω>0的最小正周期T =10π=2πω,∴ω=15. (2)由(1)知f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫15x +π6,而α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+5π3 =-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617, ∴2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5α+5π3+π6=-65,2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5β-5π6+π6=1617, 即cos ⎝⎛⎭⎫α+π2=-35,cos β=817, 于是sin α=35,cos α=45,sin β=1517, ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45×817-35×1517=-1385.。
高一数学苏教版必修4教师用书3.1.1 两角和与差的余弦 Word版含解析
两角和与差的三角函数两角和与差的余弦.能利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用.(难点) .能利用两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式.(重点).能用两角和与差的余弦公式化简、求值.(重点)[基础·初探]教材整理两角和与差的余弦公式阅读教材~完成下列问题..两角差的余弦公式:(α-β)=αβ.αβ+(α-β).两角和的余弦公式β+α)=:(.αβαβ-(α+β)判断(正确的打“√”,错误的打“×”)()α,β∈时,(α-β)=αβ-αβ.( )() °= °°- ° °.()() ° °+ ° °=.()()+=α.()【解析】正确运用公式.()中加减号错误.()()()正确.【答案】()×()√()√()√[小组合作型]【精彩点拨】由α求α;由β求β,套用(α-β)=αβ+αβ公式求值.【自主解答】∵α∈,α=,∴α=-.又β是第三象限角,β=-,∴β=-.∴(α-β)=αβ+αβ=×+×=-.解决条件求值问题的关键是:找出已知条件与待求式之间的角、运算及函数的差异,一般可适当变换已知条件,求得另外函数式的值,以备应用;同时也要注意变换待求式,便于将已知条件及求得的函数值代入,从而达到解题的目的.[再练一题].已知α=,α∈,求的值.【解】∵α=,α∈,∴α=-.∴=α+α=-×+×=.()(°-α)(°+α)+(α-°)(°+α).【精彩点拨】从所求式子的形式,角的特点入手,化简求值.【自主解答】() ° °+° °。
数学必修4优化训练:3.1.1两角和与差的余弦 含解析 精品
第3章 三角恒等变换3.1 两角和与差的三角函数 3.1.1 两角和与差的余弦5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.若sin (2π+α)=-54,α∈(2π,π),则cos (3π-α)=_______________.思路解析:由诱导公式得sin (2π+α)=cos α=-54,又α∈(2π,π),所以sin α=53.所以cos (3π-α)=cos 3πcos α+sin 3πsin α=21×(-54)+23×53=10433-.答案:10433- 2.计算cos (α-35°)cos (25°+α)+sin (α-35°)sin (25°+α)=____________. 思路解析:逆用两角差的余弦公式可得到结果. 原式=cos(α-35°-25°-α)=cos(-60°)=21. 答案:21 10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.已知sin α=53,cos β=1312,求cos (α-β)的值. 解:∵sin α=53>0,cos β=1312>0,∴α可能在一、二象限,β在一、四象限.若α、β均在第一象限,则cos α=54,sin β=135,cos (α-β)=54·1312+53·135=6563. 若α在第一象限,β在第四象限,则cos α=54,sin β=-135,cos (α-β)=54·1312+53·(-135)=6533. 若α在第二象限,β在第一象限,则cos α=-54,sin β=135,cos (α-β)=(-54)·1312+53·135=-6533.若α在第二象限,β在第四象限,则cos α=-54,sin β=-135,cos (α-β)=(-54)·1312+53·(-135)=-6563.2.计算sin33°cos27°+sin57°cos63°的值.思路解析:从整体出发,对局部进行三角变换,出现特殊值是求值常用的方法.题目中都是非特殊角,不能直接计算,可将sin33°化为cos57°,cos63°化为sin27°,再逆用两角和的余弦公式,则迎刃而解. 解:原式=cos57°cos27°+sin57°sin27°=cos(57°-27°)=cos30°=23. 3.已知cos α=71,cos (α+β)=-1411,且α、β∈(0,2π),求cos β的值.思路解析:本题的解法要求观察并分析出角和角之间的关系β=(α+β)-α,再利用两角差的余弦公式展开,求出结果.这种“变角”的技巧在三角函数求值以及证明中常用,因为变角后可充分利用已知条件中的三角函数值来计算或证明.要注意,避免出现将cos (α+β)展开,通过解方程54cos β-53sin β=53求cos β这种复杂方法. 解:由于α,β∈(0,2π),cos α=71,cos (α+β)=-1411,则sin α=α2cos 1-=2)71(1-=734, sin (α+β)=22)1411(1)(cos 1--=+-βα=1435. 所以cos β=cos [(α+β)-α]=cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α=-1411×71+1435×734=21. 4.已知sin α+sin β=53,cos α+cos β=54,求cos (α-β)的值. 思路解析:本题是一道综合题,由于cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β,欲求cos (α-β)的值,只需求出cos αcos β+sin αsin β的值,而要得到两组同名三角函数乘积,需将条件两式平方,再相加即得cos αcos β+sin αsin β的结果. 解:①sin α+sin β=53, ②cos α+cos β=54. ①式平方得sin 2α+2sin αsin β+sin 2β=259, ②式平方得cos 2α+2cos αcos β+cos 2β=2516.以上两式相加,得2+2(cos αcos β+sin αsin β)=1, 即2+2cos (α-β)=1, 得到cos (α-β)=-21. 5.求cos80°cos35°+cos10°cos55°的值.解: cos80°cos35°+cos10°cos55°=cos80°cos35°+cos (90°-80°)cos (90°-35°)=cos80°cos35°+sin80°sin35°=cos (80°-35°)=cos45°=22. 6.已知cos (α-β)=-54,cos (α+β)=54,且(α-β)∈(2π,π),(α+β)∈(23π,2π),求cos2β的值.思路解析:此题主要考查灵活“变角”的技巧.由分析可知2β=(α+β)-(α-β). 解:由于cos (α-β)=-54,cos (α+β)=54,且(α-β)∈(2π,π),(α+β)∈(23π,2π),可得sin (α-β)=53,sin (α+β)=-53, 所以cos2β=cos [(α+β)-(α-β)]=cos (α+β)·cos (α-β)+sin (α+β)·sin (α-β)=54·(-54)+(-53)·53=-1. 志鸿教育乐园过路费甲同学要回坐位,但被乙同学挡着路,乙同学向甲同学说:“此路是我开,此树是我栽,我想从此过,留下买路财!”这时老师站在门外说:“刷卡可以吗?” 30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.(2005 上海)若cos α=71,α∈(0,2π),则cos(α+3π)=_________________. 思路解析:∵α∈(0,2π), ∴sin α=4911-=734,cos(α+3π)=cos αcos 3π-sin αsin 3π=71×21-734×23=-1411.答案:-14112.设α∈(0,2π),若sin α=53,则2cos(α+4π)等于( )A.57 B.51 C.-57 D.-51思路解析:∵α∈(0,2π),若sin α=53,∴cos α=54.∴2cos(α+4π)=2(cos αcos 4π-sin αsin 4π)=51.答案:B3.sin163°sin223°+sin253°sin313°等于( )A.-21 B.21 C.-23 D. 23思路解析:sin163°sin223°+sin253°sin313°=sin163°sin223°+cos(90°-253°)cos(90°-313°) =cos163°cos223°+ sin163°sin223° =cos(223°-163°) =cos60°=21. 答案:B4.(2005 广东)化简f(x)=cos(316+k π+2x)+cos(316-k π-2x)+23sin(3π+2x)(x ∈R ,k ∈Z ),并求函数f(x)的值域和最小正周期.解:f(x)=cos(2k π+3π+2x)+cos(2k π-3π-2x)+23sin(3π+2x) =cos(3π+2x)+cos(3π+2x)+23sin(3π+2x)=2cos(3π+2x)+23sin(3π+2x)=4[cos(3π+2x)cos 3π+sin(3π+2x)sin 3π]=4cos2x.∴f(x)∈[-4,4],T=22π=π. ∴f(x)的值域是[-4,4],最小正周期是π. 5.化简315sinx+35cosx. 解:原式=65(23sinx+21cosx )=65(sin60°sinx+cos60°cosx ) =65cos (60°-x ).6.已知sin α+sin β+sin γ=0,且cos α+cos β+cos γ=0. 求证:cos (α-β)=-21. 证明:由已知可得sin α+sin β=-sin γ, cos α+cos β=-cos γ.两式平方相加得到2+2cos (α-β)=1. 所以cos (α-β)=-21.得证. 7.如图3-1-1,平面直角坐标系中,已知OA =(cos80°,sin80°),OB =(cos20°,sin20°),求|AB |.若AB 中点是C ,那么|OC |呢?图3-1-1 思路解析:这道题属于向量和三角函数的综合问题. 解:AB =(cos20°-cos80°,sin20°-sin80°),|AB |=2)80sin 20(sin )80cos 20(cos ︒-︒+︒-︒=2222280sin 80sin 20sin 80cos 20cos 220cos ︒+︒︒+︒+︒-︒ =)80sin 20sin 80cos 20(cos 211︒︒+︒︒-+ =)2080cos(22︒-︒- =︒-60cos 22 =1.可知△AOB 是等边三角形,可求得|OC |=23. 8.已知sin α+sin β=22,求cos α+cos β的取值范围. 思路解析:本题用到了平方关系:sin 2α+cos 2α=1,这一关系在三角函数运算中经常用到. 解:由于sin α+sin β=22, 等式两边平方可知,sin 2α+2sin αsin β+sin 2β=21. ① 设cos α+cos β=m,平方可知,cos 2α+2cos αcos β+cos 2β=m 2. ② ①+②得sin 2α+2sin αsin β+sin 2β+cos 2α+2cos αcos β+cos 2β=m 2+21, 整理,有m 2=23+2cos (α-β). 又由于cos (α-β)∈[-1,1],所以m 2∈[-21,27],即得0≤m 2≤27. 解得-214≤m ≤214. 所以-214≤cos α+cos β≤214. 9.已知0<β<4π,4π<α<43π,cos(4π-α)=53,sin(43π+β)=135,求sin(α+β)的值.思路解析:注意到(43π+β)-(4π-α)=2π+(α+β),可先求cos [2π+(α+β)].对给值求值问题,要认真观察分析题目中的条件和结论中各个角度之间的关系,实现由已知到未知的代换.解:∵4π<α<43π,∴-2π<4π-α<0.∴sin(4π-α)=-54.又∵0<β<4π,∴43π<43π+β<π.∴cos(43π+β)=-1312.∴sin(α+β)=cos [2π-(α+β)]=-cos [2π+(α+β)]=-cos [(43π+β)-(4π-α)]=-[(-1312)×53+135(-54)]=6556.。
3.1.1两角和与差的余弦 作业 高中数学 必修四 苏教版 含答案
第3章 三角恒等变换3.1 两角和与差的三角函数3.1.1 两角和与差的余弦一、填空题1.cos 15°的值是________.2.若cos(α-β)=13,则(sin α+sin β)2+(cos α+cos β)2=________. 3.已知α、β均为锐角,且sin α=55,cos β=1010,则α-β的值为________. 4.已知点A (cos 80°,sin 80°),B (cos 20°,sin 20°),则|AB →|=________.5.若cos(α-β)=55,cos 2α=1010,并且α、β均为锐角且α<β,则α+β的值为________. 6.已知sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0,则cos(α-β)的值是________.7.若sin(π+θ)=-35,θ是第二象限角,sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-255,φ是第三象限角,则cos(θ-φ)的值是________.8.2cos 50°-3sin 10cos 10°=________. 二、解答题9.已知cos α-cos β=12,sin α-sin β=-13,求cos(α-β). 10.已知tan α=43,cos(α+β)=-1114,α、β均为锐角,求cos β的值. 11.已知cos(α-β)=-45,sin(α+β)=-35,π2<α-β<π,3π2<α+β<2π,求β的值. 三、探究与拓展12.已知α、β、γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,求β-α的值.答案 1.2+64 2.83 3.-π4 4.1 5.3π4 6.-12 7.558.1 9.解 由cos α-cos β=12两边平方得 (cos α-cos β)2=cos 2α+cos 2β-2cos αcos β=14.① 由sin α-sin β=-13两边平方得 (sin α-sin β)2=sin 2α+sin 2β-2sin αsin β=19.② ①+②得2-2(cos αcos β+sin αsin β)=1336. ∴cos αcos β+sin αsin β=5972, ∴cos(α-β)=5972. 10.解 ∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,tan α=43, ∴sin α=437,cos α=17. ∵α+β∈(0,π),cos(α+β)=-1114, ∴sin(α+β)=5314. ∴cos β=cos [(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=⎝⎛⎭⎫-1114×17+5314×437=12.11.解 ∵π2<α-β<π, cos(α-β)=-45, ∴sin(α-β)=35. ∵32π<α+β<2π,sin(α+β)=-35, ∴cos(α+β)=45. ∴cos 2β=cos [(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=45×⎝⎛⎭⎫-45+⎝⎛⎭⎫-35×35=-1.∵π2<α-β<π,32π<α+β<2π, ∴π2<2β<3π2,∴2β=π,∴β=π2. 12.解 由已知,得sin γ=sin β-sin α,cos γ=cos α-cos β.两等式平方相加得(sin β-sin α)2+(cos α-cos β)2=1. ∴-2cos(β-α)=-1,∴cos(β-α)=12, ∵α、β、γ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴β-α∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2, ∴β-α=±π3. ∵sin γ=sin β-sin α>0,∴β>α,∴β-α=π3.。
高中数学苏教版必修4 第3章3.1.1 两角和与差的余弦 作业 Word版含解析
[学业水平训练]1.sin 75°=________.解析:sin 75°=sin(90°-15°)=cos 15°=cos(60°-45°)=cos 60°cos 45°+sin 60°sin 45°=12·22+32·22 =2+64. 答案:2+642.已知cos α=35,α∈(3π2,2π),则cos(α-π3)=________. 解析:∵α∈(3π2,2π), ∴sin α=-1-cos 2α=-45, ∴cos(α-π3)=cos αcos π3+sin αsin π3=35×12+(-45)×32=3-4310. 答案:3-43103.sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )cos(110°-x )的值为__________. 解析:sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )cos(110°-x )=sin(65°-x )sin [90°-(x -20°)]+cos(65°-x )·cos(110°-x )=sin(65°-x )sin(110°-x )+cos(65°-x )·cos(110°-x )=cos(110°-x -65°+x )=cos 45°=22. 答案:224.2cos 15°+6sin 15°的值是__________.解析:2cos 15°+6sin 15°=22(32sin 15°+12cos 15°)=22cos(60°-15°)=22cos 45°=2.答案:25.已知:cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45,且180°<α<270°,则tan α等于__________. 解析:由已知知cos [(α+β)-β]=-45,即cos α=-45. 又180°<α<270°,所以sin α=-35,所以tan α=sin αcos α=34. 答案:346.若三角形两内角α,β满足tan α·tan β>1,则这个三角形是__________.解析:因为tan α·tan β>1,所以α,β均为锐角,sin αsin βcos αcos β>1,所以cos αcos β-sin αsin β<0,即cos(α+β)<0,所以α+β为钝角,π-(α+β)为锐角.所以这个三角形为锐角三角形.答案:锐角三角形7.求下列各式的值:(1)sin 61°sin 16°+cos 61°cos 16°;(2)cos 80°cos 20°+cos 10°cos 70°.解:(1)原式=cos(61°-16°)=cos 45°=22. (2)原式=cos 80°cos 20°+sin 80°sin 20°=cos(80°-20°)=cos 60°=12. 8.已知锐角α、β满足sin α=55,cos β=31010. (1)求cos(α-β)的值;(2)求α+β的值.解:(1)∵sin α=55,α为锐角. ∴cos α=1-sin 2α=1-15=255; ∵cos β=31010,β为锐角. ∴sin β=1-cos 2β=1-910=1010, ∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=255·31010+55·1010=7210. (2)cos(α+β)=cos [α-(-β)]=cos αcos(-β)+sin αsin(-β)=255·31010+55·(-1010)=22. ∵α、β均为锐角,∴0<α+β<π,∴α+β=π4. [高考水平训练]1.1.若0<α<π2,-π2<β<0,cos(π4+α)=13,cos(π4-β2)=33,则cos(α+β2)=________. 解析:根据条件可得α+π4∈(π4,34π),π4-β2∈(π4,π2),所以sin(α+π4)=223,sin(π4-β2)=63, 所以cos(α+β2)=cos [(π4+α)-(π4-β2)] =cos(π4+α)cos(π4-β2)+sin(π4+α)sin(π4-β2) =13×33+223×63=539. 答案:5392.设a =2cos 66°,b =cos 5°-3sin 5°,c =2(sin 47°sin 66°-sin 24°sin 43°),则a ,b ,c 的大小关系是________.解析:b =cos 5°-3sin 5°=2(12cos 5°-32sin 5°)=2cos 65°, c =2(sin 47°sin 66°-sin 24°sin 43°)=2(cos 43°cos 24°-sin 24°sin 43°)=2cos 67°.因为函数y =cos x 在[0°,90°]内是单调递减函数,且67°>66°>65°,所以cos 67°<cos 66°<cos 65°,所以b >a >c .答案:b >a >c3.已知函数f (x )=A cos(x 4+π6),x ∈R ,且f (π3)= 2. (1)求A 的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f (4α+43π)=-3017,f (4β-23π)=85,求cos(α+β)的值. 解:(1)由f (π3)=2得A cos(π12+π6)=2, 即A ·cos π4=2,∴A =2. (2)由(1)知f (x )=2cos(x 4+π6). 由⎩⎨⎧f (4α+43π)=-3017,f (4β-23π)=85,得⎩⎨⎧2cos (α+π3+π6)=-3017,2cos (β -π6+π6)=85, 解得⎩⎨⎧sin α=1517,cos β=45.∵α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴cos α=1-sin 2α=817,sin β=1-cos 2β=35, ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=817×45-1517×35=-1385. 4.已知a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β)(0<α<β<π).若k a +b 与a -k b 长度相等(其中k 为非零实数),求β-α的值.解:∵k a +b =(k cos α,k sin α)+(cos β,sin β)=(k cos α+cos β,k sin α+sin β),a -kb =(cos α-k cos β,sin α-k sin β),∴|k a +b |2=(k cos α+cos β)2+(k sin α+sin β)2=k 2cos 2α+2k cos αcos β+cos 2β+k 2sin 2α+2k sin αsin β+sin 2β=k 2+2k cos(α-β)+1. |a -k b |2=(cos α-k cos β)2+(sin α-k sin β)2=cos 2α-2k cos αcos β+k 2cos 2β+sin 2α-2k sin αsin β+k 2sin 2β=k 2-2k cos(α-β)+1.又|k a +b |=|a -k b |,∴|k a +b |2=|a -k b |2.∴2k cos(α-β)=-2k cos(α-β).又k ≠0,∴cos(α-β)=0,即cos(β-α)=0.又0<α<β<π,∴0<β-α<π,∴β-α=π2.。
数学苏教版必修四同步课堂精练-3.1.1 两角和与差的余弦 Word版含答案
∴φ=φ=-φ,
即.又,∴.
.°°+°°的值为.
.向量=(α,α),=(β,β),与的夹角为°,则直线α-α= 与圆(-β)+(+β)= 的位置关系是.
.在△中,若·<·,则△的形状一定是三角形.
.()已知 , ,则 的值为.
()已知 , ,则(α-β)=.
.函数 的最大值是.
.已知 , , , ,则α=,β=.
.已知 , , , ,.
∵ , ,
∴ .
∴
.
∵ , ,∴<α-β<π.
而(α-β)<,∴α-β为钝角.∴ .
.解:∵ , ,
∴ , , .
∴ , , .
又 , ,
∴,.
∴
.
.证解:()∵⊥,∴·=θ-θ=,
即θ=θ.
又∵θ+θ=,
∴θ+θ=,即.
∴.
又,
∴,.
()∵(θ-φ)=(θφ+θφ)=φ+φ=φ,
.已知 , ,且 , ,求 的值.
.已知向量=(θ,-)与=(,θ)互相垂直,其中 .
()求θ和θ的值;
()若 φ, ,求φ的值.
参考答案
.答案:
解析:先用诱导公式α=(°-α)得°=°,再用两角差的余弦公式:
°°+°°=°°+°°=(°-°)=°= .
.答案:相交
解析: .
圆心(β,-β)到已知直线的距离为
,
所以圆心在直线上,圆与直线相交.
.答案:钝角
解析:由>,得->,即(+)>.∵<+<π,∴ .∴ .∴△为钝角三角形.
.答案:() ()
解析:()∵ , ,
∴ .
∴ .
()将两条件等式平方后相加得
苏教版高中数学必修4检测第3章3.1-3.1.1两角和与差的余弦 Word版含解析
因为<β<,所以<+β<.
由已知可得=,=-,
则(α+β)==·+·=×+×=-.
因为<α+β<π.
所以α+β=.
第章三角恒等变换
两角和与差的三角函数
两角和与差的余弦
级 基础巩固
.° °+° °的值为()
解析:原式=(°-°)= °=.
答案:
.已知α是锐角,α=,则等于()
.-.-
解析:因为α是锐角,α=,所以α=,
所以=×-×=.
答案:
+的值为()
.
解析:原式==
===×=.
答案:
.已知=,则α=.
解析:由于<α-<,且=,
所以=.
所以α==-=×-×=.
答案:
.已知=,且<α<,求α的值.
解:因为=,且<α<,
所以<α+<π.
所以=-=-.
所以α==+=-×+×=.
.若<α<,-<β<,=,=,求的值.
解:因为<α<,-<β<,
所以<+α<π,<-<.
又因为=,=,
所以=,=.
所以==
+=
×+×=.
.若+=(+φ),则φ的一个可能值是()
.-.-
解析:对比公式特征知,φ=,φ=-,
故只有-适合.
答案:
级 能力提升
的值为.
解析:原式=
=
=-.
答案:-
.已知函数()=,∈.
()求的值;
()若θ=,θ∈,求.
解:()===.
()因为θ=,θ∈,
所以θ=-=-.
所以==
=-.
数学苏教版必修4 第3章3.1.1 两角和与差的余弦 作业 Word版含解析
[学业水平训练]°=.解析:°=(°-°)=°=(°-°)=° °+° °=·+·=.答案:已知α=,α∈(,π),则(α-)=.解析:∵α∈(,π),∴α=-=-,∴(α-)=α+α=×+(-)×=.答案:(°-)(-°)+(°-)(°-)的值为.解析:(°-)(-°)+(°-)(°-)=(°-) [°-(-°)]+(°-)·(°-)=(°-)(°-)+(°-)·(°-)=(°--°+)=°=.答案:°+°的值是.解析:°+°=( °+°)=(°-°)=°=.答案:已知:(α+β) β+(α+β) β=-,且°<α<°,则α等于.解析:由已知知[(α+β)-β]=-,即α=-.又°<α<°,所以α=-,所以α=α α)=.答案:若三角形两内角α,β满足α·β>,则这个三角形是.解析:因为α·β>,所以α,β均为锐角,α β α β)>,所以αβ-αβ<,即(α+β)<,所以α+β为钝角,π-(α+β)为锐角.所以这个三角形为锐角三角形.答案:锐角三角形求下列各式的值:() ° °+ ° °;() ° °+ ° °.解:()原式=(°-°)=°=.()原式=° °+° °=(°-°)=°=.已知锐角α、β满足α=,β=.()求(α-β)的值;()求α+β的值.解:()∵α=,α为锐角.∴α=α==;∵β=,β为锐角.∴β===,∴(α-β)=αβ+αβ=·+·=.()(α+β)=[α-(-β)]=α(-β)+α(-β)=·+·(-)=.∵α、β均为锐角,∴<α+β<π,∴α+β=.[高考水平训练]..若<α<,-<β<,(+α)=,(-)=,则(α+)=.解析:根据条件可得α+∈(,π),-∈(,),所以(α+)=,(-)=,所以(α+)=[(+α)-(-)]=(+α)(-)+(+α)(-)=×+×=.答案:设= °,= °-°,=( ° °- ° °),则,,的大小关系是.解析:=°-°=( °-°)=°,=( ° °-° °)=( ° °-° °)=°.因为函数=在[°,°]内是单调递减函数,且°>°>°,所以°< °< °,所以>>.答案:>>已知函数()=(+),∈,且()=.()求的值;()设α,β∈,(α+π)=-,(β-π)=,求(α+β)的值.解:()由()=得(+)=,即·=,∴=.()由()知()=(+).由得-(π)+(π))=(),))解得α=(),β=().))∵α,β∈,∴α==,β==,∴(α+β)=αβ-αβ=×-×=-..已知=( α,α),=( β,β)(<α<β<π).若+与-长度相等(其中为非零实数),求β-α的值.解:∵+=( α,α)+( β,β)=( α+β,α+β),-=( α-β,α-β),∴+=( α+β)+( α+β)=α+αβ+β+α+αβ+β=+(α-β)+.-=( α-β)+( α-β)=α-αβ+β+α-αβ+β=-(α-β)+.又+=-,∴+=-.∴(α-β)=-(α-β).又≠,∴(α-β)=,即(β-α)=.又<α<β<π,∴<β-α<π,∴β-α=.。
数学必修4课后导练:3.1.1两角和与差的余弦 含解析 精
课后导练基础达标1.下列等式一定成立的是( )A.cos (α-β)=cosα-cosβB.cos(α-β)=cosα+cosβC.cos(2π-α)=cosαD.cos(2π-α)=sinα 解析:本题是对差角的余弦公式的考查.直接运用公式可知D 正确.答案:D2.cos24°cos54°+sin24°sin54°的值是( )A.0B.21C.23D.23- 解析:这是差角余弦公式的逆用,cos24°cos54°+sin24°·sin54°=cos(24°-54°)=cos(-30°)=cos30°=23.故选择C. 答案:C3.cosα+3sinα化简的结果可以是( ) A.21cos (6π-α) B.2cos(3π-α) C. 21cos(3π-α) D.2cos(6π-α) 解析:cosα+3sinα=2(21cosα+23sinα) =2(cos3πcosα+sin 3πsinα) =2cos(3π-α),故答案选B. 答案:B4.cos75°-cos15°的值等于( ) A.26 B.26- C.22- D.22 解析:cos75°-cos15°=cos (45°+30°)-cos (45°-30°)=cos45°cos30°-sin45°sin30°-cos45°cos30°- sin45°sin30°=-2sin45°sin30°=-22,故选择C. 答案:C 5.设α∈(0,2π),若sinα=53,则2cos (α+4π)等于( ) A.57 B.51 C.57- D.-51解析:si nα=53,且α∈(0,2π),∴cosα=54. ∴2cos (α+4π) =2×(cosαcos 4π-sinαsin 4π) =2(54×22-53×22)=51. 答案:B6.cos345°=__________________.解析:cos345°=cos(-15°+360°)=cos(-15°)=cos15°=cos(45°-30°)=cos45°cos30°+sin45°sin30° =426+. 答案:426+ 7.若cos15°=xcos105°,则x=___________.解析:∵cos15°=xcos105°∴x=)4560cos()4560cos(105cos 15cos ︒-︒︒-︒=︒︒ =︒︒-︒︒︒︒+︒︒45sin 60sin 45cos 60cos 45sin 60sin 45cos 60cos =322223222122232221--=⨯-⨯⨯+⨯. 答案:32--8.若cosα=1715,α∈(23π,2π),则cos(α+3π)=___________. 解析:∵cosα=1715,α∈(23π,2π), ∴sinα=2)1715(1--=178-. ∴cos(α+3π)=cosαcos 3π-sinαsin 3π=34381523178211715+=⨯+⨯ =343815+ 答案:343815+9.化简cos (α+β)cosα+sin(α+β)sinα+cos(α-β)·cosα+sin(α-β)sinα.解析:原式=cos [(α+β)-α]+cos [(α-β)-α]=cosβ+cos(-β)=2cosβ.答案:2cosβ10.在△ABC 中,已知sinA=53,A 为钝角,cosB=135,求cos(A+B)的值.解析:∵sinA=53,A 为钝角,∴cosA=-54)53(12-=-.又∵在△ABC 中,A 为钝角,∴B 一定为锐角且cosB=135,∴sinB=1312)135(12=-.∴cos (A+B )=cosAcosB-sinAsinB =-54×135-53×1312=6556-. 答案:6556-综合运用11.若sinαsinβ=1,则cos(α+β)的值为( )A.0B.1C.-1D.±1 解析:sinαsinβ=1可知,sinα=sinβ=1或sinα=sinβ=-1.当sinα=sinβ=1时,cosα=cosβ=0,cos (α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=-1.当sinα=sinβ=-1时,cosα=cosβ=0,cos (α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=-1.故选择C. 答案:C12.若A 、B 、C 是△ABC 的三个内角,且sinA=53,cosB=135,那么cosC 的值是() A.6516B.6556C. 6516或6556D.不确定解析:由条件可得sinB=1312,cosA=±54. ∵sinA=53<1312=sinB,且A+B <180°, ∴A <B 即A 为锐角,∴cosA=54. ∴cosC=cos [π-(A+B)]=-cos(A+B)=-(cosAcosB-sinAsinB) =251613125313554=⨯+⨯-. 故选择A.答案:A13.函数y=4sin(3x+4π)+3cos(3x+4π)的最小正周期是( ) A.6π B.2π C.π32 D.3π 解析:y=4sin(3x+4π)+3cos(3x+4π) =5[54sin (3x+4π)+53cos(3x+4π)]. 令sinφ=54,cosφ=53, ∴y=5[sinφsin(3x+4π)+cosφcos(3x+4π)]=5cos(3x+4π-φ). ∴其最小正周期为π32,故选择C. 答案:C14.已知sin (4π-α)=32-,4π<α<2π,则cosα=__________________. 解析: ∵sin(4π-α)=32-,∴sin(α-4π)=32. 又∵4π<α<2π,∴0<α-4π<4π, ∴cos(α-4π)>0.∴cos(α-4π)=35. cosα=cos [(α-4π)+4π] =cos(α-4π)·cos 4π-sin(α-4π)·sin 4π =35×2232-×22=62210-.答案:62210- 15.已知cos(α-β)=-54,α-β∈(2π,π),cos(α+β)=54,α+β∈(23π,2π),求cos2β. 解析:∵cos(α-β)=-54,α-β∈(2π,π),∴sin(α-β)=53, 又∵cos (α+β)=54,α+β∈(23π,2π), ∴sin(α+β)=-53. ∵2β=(α+β)-(α-β),∴cos2β=cos [(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β) =54×(-54)+(-53)×53=-1. 答案:-1拓展探究16.已知cos (3π+α)=53-,sin (32π-β)=135,且0<α<2π<β<π,求cos (β-α)的值. 思路分析:观察到sin (32π-β)=sin (3π+β)=135,β-α=(3π+β)-(3π+α) 解:∵0<α<2π<β<π, ∴3π<3π+α<65π<3π+β<34π. ∵cos (3π+α)=35-<0, ∴2π<3π+α<65π, ∴sin (3π+α)=54)53(1)3(cos 122=--=+-απ. ∵sin (32π-β)=sin[π-(3π+β)]=sin (3π+β)=135>0,∴65π<3π+β<π. ∴cos (3π+β)=1312)135(1)3(sin 122-=--=+--βπ ∴cos (β-α)=cos[(3π+β)-(3π+α)] =cos (3π+β)cos (3π+α)+sin (3π+β)·sin (3π+α) =-1312×(35-)+135×(54)=6556.。
数学苏教版必修4学案:第3章 3.1 3.1.1 两角和与差的余弦
两角和与差的三角函数3.1.1两角和与差的余弦预习课本P103~106,思考并完成以下问题1.如何通过向量法来推导两角差的余弦公式?2.如何由两角差的余弦公式来推导两角和的余弦公式?3.两角和(差)的余弦公式是什么?[新知初探]两角和与差的余弦公式(1)cos(α-β)=cos_αcos_β+sin_αsin_β;(2)cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β.[点睛](1)公式中的角α,β是任意角,特点是用单角的三角函数表示复角的三角函数,cos(α-β),cos(α+β)是一个整体.(2)公式特点:公式右端的两部分为同名三角函数积,连接符号与左边角的连接符号相反,可用口诀“余余、正正号相反”记忆公式.[小试身手]1.cos 110°cos 20°+sin 110°sin 20°=________. ★答案★:02.求值:cos 15°+sin 15°=________. ★答案★:623.满足sin π 5sin α+cos 4π 5cos α=12的锐角α=________.★答案★: 7π154.已知cos(α+β)=12,cos(α-β)=13,则tan αtan β=________.★答案★:-15给角求值问题[典例1] 求下列各式的值: (1)cos 40°cos 70°+cos 20°cos 50°; (2)cos 7°-sin 15°sin 8°cos 8°;(3)12cos 15°+32sin 15°. [解] (1)原式=cos 40°cos 70°+sin 70°sin 40°=cos(70°-40°)=cos 30°=32. (2)原式=cos (15°-8°)-sin 15°sin 8°cos 8°=cos 15°cos 8°cos 8°=cos 15°=cos(60°-45°)=cos60°cos 45°+sin 60°sin 45°=2+64. (3)∵12=cos 60°,32=sin 60°,∴12cos 15°+32sin 15° =cos 60°cos 15°+sin 60°sin 15° =cos(60°-15°)=cos 45°=22.对非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角公式的形式,则整体变形,否则进行各局部的变形.一般途径有将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为正负相消的项并消项求值,化分子、分母形式进行约分求值;要善于逆用或变用公式.[活学活用] 求值:2sin 50°+sin 80°(1+3tan 10°)2cos 5°.解:原式=2sin 50°+2sin 80°cos 10°·⎝⎛⎭⎫12cos 10°+32sin 10°2cos 5°=2sin 50°+2cos (60°-10°)2cos 5°=2⎝⎛⎭⎫22sin 50°+22cos 50°cos 5°=2cos (50°-45°)cos 5°=2.已知三角函数值求值[典例2] 已知π2<β<α<3π4,且cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,求cos 2α的值.[解] 因为π2<β<α<3π4,所以π<α+β<3π2,0<α-β<π4,又因为cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,所以sin(α-β)=513,cos(α+β)=-45, 所以cos 2α=cos [(α-β)+(α+β)]=cos(α-β)cos(α+β)-sin(α-β)sin(α+β)=1213×⎝⎛⎭⎫-45-513×⎝⎛⎭⎫-35=-3365.(1)在用两角和与差的余弦公式求值时,常将所求角进行拆分或组合,把所要求的函数值中的角表示成已知函数值的角.(2)在将所求角分解成某两角的差时,应注意如下变换:α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),α=12[(α+β)+(α-β)],α=12[(β+α)-(β-α)]等.设cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23且π2<α<π,0<β<π2,求cos α+β2的值. 解:因为π2<α<π,0<β<π2,所以π4<α-β2<π,-π4<α2-β<π2,所以sin ⎝⎛⎭⎫α-β2=1-⎝⎛⎭⎫-192=459, cos ⎝⎛⎭⎫α2-β=1-⎝⎛⎭⎫232=53,所以cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β= cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =-19×53+459×23=7527.已知三角函数值求角[典例 已知锐角α,β满足sin α=5,cos β=310,求α+β的值. [解] 因为α,β为锐角且sin α=55,cos β=31010, 所以cos α=1-sin 2α=255, sin β=1-cos 2 β=1010, 所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=255×31010-55×1010=22. 由0<α<π2,0<β<π2,得0<α+β<π,又cos(α+β)>0,所以α+β为锐角,所以α+β=π4.[一题多变]1.[变条件]本例中条件cos β=31010,变为sin β=1010,α,β均为锐角变为α和β均为钝角,其他条件不变,求α+β的值.解:因为α和β均为钝角, 所以cos α=-1-sin 2α=-255,cos β=-1-sin 2β=-31010. 所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=-255×⎝⎛⎭⎫-31010-55×1010=22. 由α和β均为钝角,得π<α+β<2π,所以α+β=7π4.2.[变条件,变设问]若本例中cos β=31010改为cos β=1010,其他条件不变,求α-β的值.解:因为α,β为锐角, 所以由sin α=55,cos β=1010, 得到cos α=255,sin β=31010,且α<β,即-π2<α-β<0.于是cos(α-β)=255×1010+55×31010=22, 故α-β=-π4.已知三角函数值求角的解题步骤(1)界定角的范围,根据条件确定所求角的范围.(2)求所求角的某种三角函数值.为防止增解最好选取在上述范围内单调的三角函数. (3)结合三角函数值及角的范围求角.层级一 学业水平达标1.计算sin 7°cos 23°+sin 83°cos 67°的值为________.解析:sin 7°cos 23°+sin 83°cos 67°=cos 83°cos 23°+sin 83°sin 23°=cos(83°-23°)=cos 60°=12.★答案★:122.cos ⎝⎛⎭⎫π4+θcos θ+sin ⎝⎛⎭⎫π4+θsin θ=________. 解析:cos ⎝⎛⎭⎫π4+θcos θ+sin ⎝⎛⎭⎫π4+θsin θ =cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫π4+θ-θ=cos π4=22.★答案★:2 23.若a为锐角且cos α=255,则cos⎝⎛⎭⎫π4-α=________.解析:由α为锐角且cos α=255,可得sin α=55.于是cos⎝⎛⎭⎫π4-α=cosπ4cos α+sinπ4sinα=22×255+22×55=31010.★答案★:310104.cos 105°=________.解析:cos 105°=cos(60°+45°)=cos 60°cos 45°-sin 60°sin 45°=12×22-32×22=2-64.★答案★:2-645.已知sin α+sin β=35,cos α+cos β=45,则cos(α-β)=________.解析:因为(sin α+sin β)2=925,(cos α+cos β)2=1625,以上两式展开两边分别相加得2+2cos(α-β)=1,所以cos(α-β)=-12.★答案★:-126.若cos(α-β)=55,cos 2α=1010,并且α,β均为锐角且α<β,则α+β的值为________.解析:∵α<β,cos(α-β)=55,且α,β均为锐角,∴sin(α-β)=-255.又∵cos 2α=1010,∴sin 2α=31010.∴cos(α+β)=cos[2α-(α-β)]=cos 2αcos(α-β)+sin 2αsin(α-β)=1010×55+31010×⎝⎛⎭⎫-255=-22. ∵0<α<π2,0<β<π2,∴0<α+β<π. ∴α+β=3π4. ★答案★:3π47.已知cos α=17,cos(α+β)=-1114,α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则β=________. 解析:∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴α+β∈(0,π). ∵cos α=17,cos(α+β)=-1114,∴sin α=437,sin(α+β)=5314, ∴cos β=cos [(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)·sin α=12.∵0<β<π2,∴β=π3.★答案★:π38.已知sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=14,则cos α+3sin α=________. 解析:cos α+3sin α=2⎝⎛⎭⎫12cos α+32sin α=2cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=2sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3-α=2sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=2×14=12. ★答案★:129.求值: (1)sin 285°;(2)sin 460°·sin(-160°)+cos 560°·cos(-280°).解:(1)sin 285°=sin(270°+15°)=-cos 15°=-cos(60°-45°) =-(cos 60°·cos 45°+sin 60°·sin 45°)=-6+24. (2)原式=-sin 100°·sin 160°+cos 200°·cos 280° =-sin 100°·sin 20°-cos 20°·cos 80° =-(cos 80°·cos 20°+sin 80°·sin 20°)=-cos 60°=-12.10.已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=-45,且5π4<α<7π4,求cos α的值. 解:因为5π4<α<7π4,所以3π2<α+π4<2π,所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π4>0, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α+π4=35, 所以cos α=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π4-π4=cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos π4+sin ⎝⎛⎭⎫α+π4sin π4=35×22-45×22=-210. 层级二 应试能力达标1.已知α为锐角,β为第三象限角,且cos α=1213,sin β=-35,则cos(α-β)=________.解析:因为α为锐角,且cos α=1213,所以sin α=1-cos 2α=513. 又因为β为第三象限角,且sin β=-35,所以cos β=-1-sin 2β=-45,所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β =1213×⎝⎛⎭⎫-45+513×⎝⎛⎭⎫-35=-6365. ★答案★:-63652.cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)=________. 解析:原式=cos [(α-35°)-(25°+α)]=cos(-60°)=cos 60°=12.★答案★:123.已知锐角α,β满足cos α=45,tan(α-β)=-13,则cos β=______.解析:因为α为锐角,且cos α=45,得sin α=35.又因为0<α<π2,0<β<π2,所以-π2<α-β<π2.又因为tan(α-β)=-13<0,所以cos(α-β)=310.从而sin(α-β)=tan(α-β)cos(α-β)=-110. 所以cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×310+35×⎝⎛⎭⎫-110=91050. ★答案★:910504.2cos 10°-sin 20°sin 70°=________.解析:原式=2cos (30°- 20°)-sin 20°sin 70°=2cos 30°cos 20°+2sin 30°sin 20°-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3.★答案★: 35.已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎫7π4+α=________. 解析:由题意可知cos α=45,cos ⎝⎛⎭⎫7π4+α= cos ⎝⎛⎭⎫2π-π4+α=cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos αcos π4+sin α·sin π4=45×22+35×22=7210. ★答案★:72106.已知sin α+sin β+sin γ=0和cos α+cos β+cos γ=0,则cos(α-β)的值是________. 解析:由已知得,-sin γ=sin α+sin β,① -cos γ=cos α+cos β,②①2+②2得,1=1+1+2sin αsin β+2cos αcos β, 化简得cos αcos β+sin αsin β=-12,即cos(α-β)=-12.★答案★:-127.已知x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,求函数y =cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -cos ⎝⎛⎭⎫5π12+x 的值域. 解:y =cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -cos ⎝⎛⎭⎫5π12+x=cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π12-x =cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -sin ⎝⎛⎭⎫π12-x =2⎣⎡⎦⎤22cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -22sin ⎝⎛⎭⎫π12-x =2⎣⎡⎦⎤cos π4cos ⎝⎛⎭⎫π12-x -sin π4sin ⎝⎛⎭⎫π12-x =2cos ⎣⎡⎦⎤π4+⎝⎛⎭⎫π12-x =2cos ⎝⎛⎭⎫π3-x .因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以-π6≤π3-x ≤π3, 所以cos ⎝⎛⎭⎫π3-x ∈⎣⎡⎦⎤12,1, 所以函数y 的值域是⎣⎡⎦⎤22,2.8.已知函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(其中ω>0,x ∈R)的最小正周期为10π. (1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617,求cos(α+β)的值. 解:(1)因为f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,ω>0的最小正周期T =10π=2πω,所以ω=15. (2)由(1)知f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫15x +π6,而α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-5π6=1617, 所以2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5α+5π3+π6=-65, 2cos ⎣⎡⎦⎤15⎝⎛⎭⎫5β-5π6+π6=1617, 即cos ⎝⎛⎭⎫α+π2=-35,cos β=817, 于是sin α=35,cos α=45,sin β=1517,所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45×817-35×1517=-1385.。
苏教版必修四 第三章 第一讲 两角和与差的三角函数1——两角和与差的余弦(学案含答案)
重点:两角和与差的余弦公式的推导与运用。
难点:两角差的余弦公式的推导;公式的准确运用。
一、两角和与差的余弦公式及其推导单位圆中(如图),∠AOx =α,∠BOx =β,则A (cos α,sin α),B (cos β,sin β)。
由于余弦函数是偶函数,不妨考虑0αβπ≤-≤的情况,则OA 与OB 的夹角就是α-β。
从数量积定义得 OA ·OB =|OA OB |cos (α-β)=cos (α-β), 另一角度可得OA ·OB =cos αcos β+sin αsin β, 所以cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β,把公式cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β中的β用-β代替,得cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β。
即两角和与差的余弦公式为 cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β; cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β。
这两个公式分别记作C (α+β),C (α-β)。
【要点诠释】 1. 对公式的理解:(1)公式中的α,β为任意角 比如cos()2πα-中的两个角分别为,2πα。
再如求cos 75o 的值,可以把75o 写成30,45o o 的和,也可以写为120,45o o 的差。
由此可以推导出三角函数的诱导公式,也可以求三角函数的值。
(2)公式C (α-β)的结构特点①同名函数相乘:即两角余弦乘余弦,正弦乘正弦; ②把所得的积相加。
2.对于C (α+β),C (α-β)的简单记忆可简记为:余余、正正符号异。
即两角和与差的余弦公式右边是α与β的余弦与余弦的积,正弦与正弦的积,且中间的符号与左边的符号相异。
二、两角和与差的余弦公式的逆向变形cos αcos β-sin αsin β=cos (α+β); cos αcos β+sin αsin β=cos (α-β)。
苏教版必修4全套教学案--3.1.1两角和与差的余弦.doc
,求 cos(a + 0)的值.(l)C OS [课 题]:3. 1.1两角和与差的余弦[知识摘记]1. 两角差的余弦公式2. 两角和的余弦公式[例题解析]例1 .利用两角和(差)的余弦公式证明下列诱导公式:例2.利用两角和(差)的余弦公式.求cos75°,cos 15°,sin 15°,tan 15°.例 3.已知 sin a =—,a e 思考:你能求出sin(a + 0)吗?例4.已知锐角a, [3满 3 cosa= —5 cos (a+卩)=-看求 C0S P °71a 2 =sin a[练习与反思]课本练习1, 2, 3 反思:9、已知锐角a. 0满足cos0 =3V1010sin a =(1) cos(a —0)(2) G +[课外作业]1、cos255°的值是 __________________2、cos ------ A/3 sin —的值是 ___________________12 123、已知0,0均为锐角,COS(G+0)= —U, COSQ=丄,,则角0为 ____________'丿14 73 54、在AASC 中,sin A =-,cos5 =—,那么cos C 的值为_____________________5 135、cos 24° - cos 36° - sin 24° - cos54°的值等于_____________6、在AABC 中,若sinAsinB<cosAcosB,则AABC —定为___________ 三角形7、cos(&-35。
)cos(25。
+o) + sin(a-35o) sin(25。
+a) = __________________________Q古sin 10° - V3 cosl0°8>求值:-------------------cos40°10、已知cos。
高中数学必修4 同步导学案:第3章 3.1.1 两角和与差的余弦 Word版含答案
3.1 和角公式3.1.1 两角和与差的余弦1.能利用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用.(难点)2.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式.3.能利用两角和与差的余弦公式化简、求值.(重点)[基础·初探]教材整理 两角和与差的余弦公式 阅读教材P 133内容,完成下列问题.两角差的余弦公式 cos(α-β)=cos αcos β+sinαsin βC α-β两角和的余弦公式cos(α+β)=cos αcos β-sinαsin βC α+β判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)α,β∈R 时,cos(α-β)=cos αcos β-sin αsin β.( ) (2)α,β∈R 时,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β.( ) (3)存在实数α,β,使cos(α+β)=cos α-cos β成立.( ) (4)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos 2α.( ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)×[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问2:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问3:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问4:_________________________________________________________解惑:_________________________________________________________[小组合作型]利用两角和与差的余弦公式化简求值A.2-64B.6-24C.2+64D.-2+64(2)化简下列各式:①cos(θ+21°)cos(θ-24°)+sin(θ+21°)sin(θ-24°);②-sin 167°·sin 223°+sin 257°·sin 313°.【精彩点拨】(1)求非特殊角的三角函数值,把非特殊角转化为两个特殊角的和或差,然后利用两角和与差的余弦公式求解.(2)两特殊角之和或差的余弦值,利用两角和与差的余弦公式直接展开求解.(3)对较复杂的式子化简时应注意两角和与差余弦公式的逆用.【自主解答】(1)cos 345°=cos(360°-15°)=cos 15°=cos(45°-30°)=cos 45°cos 30°+sin 45°sin 30°=6+2 4.【答案】 C(2)①原式=cos[θ+21°-(θ-24°)] =cos 45°=22,所以原式=22; ②原式=-sin(180°-13°)sin(180°+43°)+sin(180°+77°)·sin(360°-47°)=sin 13°sin 43°+sin 77°sin 47° =sin 13°sin 43°+cos 13°cos 43° =cos(13°-43°)=cos(-30°) =32.1.在两角和与差的余弦公式中,α,β可以是单个角,也可以是两个角的和或差,在运用公式时常将两角的和或差视为一个整体.2.在两角和与差的余弦公式求值应用中,一般思路是: (1)把非特殊角转化为特殊角的和或差,正用公式直接求值.(2)在转化过程中,充分利用诱导公式,构造两角和或差的余弦公式的结构形式,然后逆用公式求值.[再练一题] 1.求下列各式的值: (1)cos 13π12;(2)sin 460°sin(-160°)+cos 560°cos(-280°);(3)cos(α+20°)cos(40°-α)-sin(α+20°)sin(40°-α).【导学号:72010075】【解】 (1)cos 13π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π12=-cos π12 =-cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π12-2π12=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π6=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π4cos π6+sin π4sin π6 =-⎝⎛⎭⎪⎫22×32+22×12=-6+24. (2)原式=-sin 100°sin 160°+cos 200°cos 280°=-sin 80°sin 20°-cos 20°cos 80° =-(cos 80°cos 20°+sin 80°sin 20°) =-cos 60°=-12.(3)cos(α+20°)cos(40°-α)-sin(α+20°)·sin(40°-α) =cos[(α+20°)+(40°-α)] =cos 60°=12.给值(式)求值(1)已知cos α=5,α∈⎝ ⎛⎭⎪2π,2π, 则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3=________.(2)α,β为锐角,cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,求cos α的值.【精彩点拨】 (1)可先求得sin α,再用两角差的余弦公式求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3;(2)可考虑拆角即α=(2α+β)-(α+β)来求cos α. 【自主解答】 (1)因为cos α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32π,2π,所以sin α=-45,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=cos αcos π3+sin αsin π3 =35×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×32 =3-4310. 【答案】3-4310(2)因为α,β为锐角,所以0<α+β<π.又因为cos(α+β)=1213,所以0<α+β<π2,所以0<2α+β<π.又因为cos(2α+β)=35,所以0<2α+β<π2,所以sin(α+β)=513,sin(2α+β)=45,所以cos α=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)·cos(α+β)+sin(2α+β)·sin(α+β) =35×1213+45×513=5665.给值求值的解题步骤:(1)找角的差异.已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,先注意观察已知角与所求表达式中角的差异.(2)拆角与凑角.根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变换有:α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β), α=12[(α+β)+(α-β)],α=12[(β+α)-(β-α)]等.(3)求解.结合公式C α±β求解便可.[再练一题]2.已知cos α=17,cos(α+β)=-1114,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求cos β的值.【解】 ∵α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α+β∈(0,π).又∵cos α=17,cos(α+β)=-1114,∴sin α=1-cos 2α=437,sin(α+β)=1-cos2α+β=5314. 又∵β=(α+β)-α, ∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1114×17+5314×437 =12.已知三角函数值求角已知α,β均为锐角,且cos α=25,cos β=10,求α-β的值.【精彩点拨】 本题可先求出cos(α-β)的值,结合α-β的范围,再求出α-β的值.【自主解答】 ∵α,β均为锐角,cos α=255,cos β=1010,∴sin α=55,sin β=31010, ∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β =255×1010+55×31010 =22. 又sin α<sin β, ∴0<α<β<π2,∴-π2<α-β<0.故α-β=-π4.1.这类问题的求解,关键环节有两点:(1)求出所求角的某种三角函数值;(2)确定角的范围,一旦做好这两个环节,结合三角函数的性质与图象,角可求解.2.确定应用所求角的哪种三角函数值,要根据具体题目,结合所给角的范围确定.[再练一题]3.已知cos(α-β)=-1213,cos(α+β)=1213,且α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,求角β的值.【解】 由α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且cos(α-β)=-1213,得sin(α-β)=513.由α+β∈⎝⎛⎭⎪⎫3π2,2π,且cos(α+β)=1213,得sin(α+β)=-513,cos 2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β) =1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-513×513=-1. 又∵α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π, ∴2β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,32π, ∴2β=π,则β=π2.[探究共研型]利用角的变换求三角函数值探究1 【提示】 cos α=cos[(α+β)-β] =cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β.探究2 利用α-(α-β)=β可得cos β等于什么?【提示】 cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β). 探究3 若cos α-cos β=a ,sin α-sin β=b ,则cos(α-β)等于什么? 【提示】 cos(α-β)=2-a 2-b22.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2的值为( )A.33 B.-33 C.539D.-69【精彩点拨】 把α+β2看成α与β2之和,从已知条件中求出α与β2的正、余弦的值,然后运用和角的余弦公式,思路很流畅但运算量繁杂且大.求解此类问题的关键是:先从题设的条件与结论中寻找角的变形的目标,再利用同角三角函数的基本关系式求出正弦值、余弦值,最后利用和(差)角的余弦公式解题.【自主解答】 ∵0<α<π2,-π2<β<0,∴π4<α+π4<3π4,π4<π4-β2<π2, 又∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=223,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2 =13×33+223×63=539.故选C. 【答案】 C巧妙变角是指将已知角灵活分拆、配凑成待求的角.主要针对已知某些角的三角函数值,求(或证明)另外角的三角函数值的题目,解决问题的关键是要善于观察.常见的“变角”有:①单角变为和(差)角,如α=(α-β)+β,β=α+β2-α-β2等;②倍角化为和(差)角,如2α=(α+β)+(α-β)等等.[再练一题]4.设cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,其中α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求cos α+β2的值.【解】 ∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α-β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π,α2-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π2,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α-β2=1-181=459,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=1-49=53, ∴cosα+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β =-19×53+459×23=7527.[构建·体系]1.cos 65°cos 35°+sin 65°sin 35°等于( ) A.cos 100° B.sin 100° C.32D.12【解析】 原式=cos(65°-35°)=cos 30°=32. 【答案】 C2.若a =(cos 60°,sin 60°),b =(cos 15°,sin 15°),则a ·b =( ) A.22 B.12 C.32D.-12【解析】 a ·b =cos 60°cos 15°+sin 60°·sin 15° =cos(60°-15°)=cos 45°=22. 【答案】 A3.已知锐角α,β满足cos α=35,cos(α+β)=-513,则cos β等于( )A.3365 B.-3365C.5475D.-5475【解析】 因为α,β为锐角,cos α=35,cos(α+β)=-513,所以sin α=45,sin(α+β)=1213,所以cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)·cos α+sin(α+β)·sin α =-513×35+1213×45=3365.故选A. 【答案】 A4.sin 75°=________. 【解析】 sin 75°=cos 15° =cos(45°-30°)=cos 45°·cos 30°+sin 45°·sin 30° =22×32+22×12 =6+24. 【答案】6+245.设α,β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,求cos β的值. 【导学号:72010076】【解】 ∵α,β都是锐角且cos α=55<12∴π3<α<π2, 又sin(α+β)=35>12,∴π2<α+β<π,∴cos(α+β)=-1-sin 2α+β=-45,sin α=1-cos 2α=255, ∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α =-45×55+35×255=2525.我还有这些不足:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________ 我的课下提升方案:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________学业分层测评(二十四) (建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.(2016·鞍山高一检测)cos 78°cos 18°+sin 78°sin 18°的值为( ) A.12 B.13 C.32D.33【解析】 原式=cos(78°-18°)=cos 60°=12.【答案】 A2.已知sin α=13,α是第二象限角,则cos(α-60°)为( )A.-3-222B.3-226 C.3+226D.-3+226【解析】 因为sin α=13,α是第二象限角,所以cos α=-223,故cos(α-60°)=cos αcos 60°+sin αsin 60°=⎝ ⎛⎭⎪⎫-223×12+13×32=-22+36. 【答案】 B3.在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则△ABC 一定为( ) A.等边三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形D.钝角三角形【解析】 ∵sin A sin B <cos A cos B , ∴cos A cos B -sin A sin B >0,即cos(A +B )>0,∴cos C =cos[π-(A +B )]=-cos(A +B )<0, ∴角C 为钝角,∴△ABC 一定为钝角三角形. 【答案】 D4.已知:cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45,且180°<α<270°,则tanα等于( )【导学号:72010077】A.34B.-34C.45D.-45【解析】 由已知得cos[(α+β)-β]=-45,即cos α=-45.又180°<α<270°,所以sin α=-35,所以tan α=sin αcos α=34.【答案】 A5.(2016·淄博高一检测)已知cos(α+β)=45,cos(α-β)=-45,则cos α·cos β=( )A.1B.-1C.12D.0【解析】 由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧cos αcos β-sin αsin β=45,cos αcos β+sin αsin β=-45,两式相加得:cos α·cos β=0,故选D. 【答案】 D 二、填空题6.(2016·北京高一检测)12sin 75°+32sin 15°的值等于________.【解析】 原式=cos 60°cos 15°+sin 60°sin 15°=cos(60°-15°)=cos 45°=22. 【答案】227.(2016·济南高一检测)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=18,则cos α+3sin α的值为________.【解析】 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫π3-α=cos π3cos α+ sin π3sin α=12cos α+32sin α=18,所以cos α+3sin α=14.【答案】 148.在△ABC 中,sin A =45,cos B =-1213,则cos(A -B )=________.【解析】 因为cos B =-1213,且0<B <π,所以π2<B <π,所以sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12132=513,且0<A <π2,所以cos A =1-sin 2 A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=35, 所以cos(A -B )=cos A cos B +sin A sin B , =35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1213+45×513=-1665. 【答案】 -1665三、解答题9.已知sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0,求证:cos(α-β)=-12.【证明】 由sin α+sin β+sin γ=0, cos α+cos β+cos γ=0得 (sin α+ sin β)2=(-sin γ)2,① (cos α+cos β)2=(-cos γ)2.②①+②得,2+2(cos αcos β+sin αsin β)=1, 即2+2cos(α-β)=1,所以cos(α-β)=-12.10.已知:cos(2α-β)=-22,sin(α-2β)=22,且π4<α<π2,0<β<π4,求cos(α+β).【解】 因为π4<α<π2,0<β<π4,所以π4<2α-β<π.因为cos(2α-β)=-22, 所以π2<2α-β<π.所以sin(2α-β)=22. 因为π4<α<π2,0<β<π4,所以-π4<α-2β<π2.因为sin(α-2β)=22, 所以0<α-2β<π2,所以cos(α-2β)=22, 所以cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-2β)]=cos(2α-β)cos(α-2β)+sin(2α-β)sin(α-2β)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22×22+22×22=0.[能力提升]1.已知sin α+sin β=45,cos α+cos β=35,则cos(α-β)的值为( )A.925B.1625C.12D.-12【解析】 由已知得(sin α+sin β)2=1625,①(cos α+cos β)2=925,②①+②得:2+2sin αsin β+2cos αcos β=1, ∴cos αcos β+sin αsin β=-12,即cos(α-β)=-12.【答案】 D2.若α,β为两个锐角,则( ) A.cos(α+β)>cos α+cos β B.cos(α+β)<cos α+cos β C.cos(α-β)<cos αcos β D.cos(α-β)<sin αsin β 【解析】 cos []α--β-(cos α+cos β)=cos αcos β-sin αsin β-cos α-cos β =cos α(cos β-1)-sin αsin β-cos β, 因为α,β是锐角,所以cos β-1<0,cos α(cos β-1)<0, -sin αsin β<0,-cos β<0,故cos [α-(-β)]-(cos α+cos β)<0, 即cos(α+β)<cos α+cos β.因为cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β,α,β均为锐角,所以cos αcos β>0,sin αsin β>0,所以cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β>cos αcos β,同理cos(α-β)>sin αsin β,故C ,D 错误.【答案】 B3.函数f (x )=12sin 2x +32cos 2x 的最小正周期是________.【解析】 由于f (x )=cos 2x cos π6+sin 2x sin π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,所以T =2π2=π. 【答案】 π4.已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π.(1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+53π=-65,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=1617,求cos(α+β)的值;(3)求f (x )的单调递增区间. 【解】 (1)因为T =2πω=10π,所以ω=15.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+53π =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝⎛⎭⎪⎫5α+53π+π6 =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=-2sin α=-65, 所以sin α=35.f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π+π6=2cos β=1617,所以cos β=817,因为α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以cos α=1-sin 2α=45,sin β=1-cos 2β=1517,所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =45×817-35×1517=-1385. (3)f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 5+π6,由2k π-π≤x 5+π6≤2k π,k ∈Z ,得10k π-35π6≤x ≤10k π-5π6,k ∈Z ,所以单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤10k π-35π6,10k π-5π6(k ∈Z ).。
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3.1.1 两角和与差的余弦 课时目标
1.会用向量的数量积推导两角差的余弦公式.2.能利用余弦公式进行三角函数式的化简与求值.
两角和与差的余弦公式
cos (α+β)=_______________________________________.
cos (α-β)=_______________________________________.
一、填空题
1.cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=________.
2.化简cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α得________.
3.若cos (α-β)=13
,则(sin α+sin β)2+(cos α+cos β)2=________. 4.sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°=________.
5.已知cos (α+β)=13,cos (α-β)=12
,则tan αtan β=________. 6.若cos (α-β)=55,cos 2α=1010
,并且α、β均为锐角且α<β,则α+β的值为________. 7.若sin (π+θ)=-35,θ是第二象限角,sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-255
,φ是第三象限角,则cos (θ-φ)的值是______.
8.已知8cos (2α+β)+5cos β=0,且cos (α+β)cos α≠0,则tan (α+β)tan α=________.
9.已知sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0,则cos (α-β)的值为________.
10.已知α、β均为锐角,且sin α=
55,cos β=1010
,则α-β的值为________. 二、解答题
11.已知tan α=43,cos (α+β)=-1114
,α、β均为锐角,求cos β的值.
12.已知cos (α-β)=-45,sin (α+β)=-35,π2<α-β<π,3π2
<α+β<2π,求β的值.
能力提升
13.已知cos (α-β2)=-19,sin (α2-β)=23,且π2<α<π,0<β<π2,求cos α+β2
的值.
14.已知α、β、γ∈⎝⎛⎭
⎫0,π2,sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,求β-α的值.
1.给式求值或给值求值问题,即由给出的某些函数关系式(或某些角的三角函数值),求另外一些角的三角函数值,关键在于“变式”或“变角”,使“目标角”换成“已知角”.注意公式的正用、逆用、变形用,有时需运用拆角、拼角等技巧.
2.“给值求角”问题,实际上也可转化为“给值求值”问题,求一个角的值,可分以下三步进行:
①求角的某一三角函数值;②确定角所在的范围(找一个单调区间);③确定角的值.确定用所求角的哪种三角函数值,要根据具体题目而定.
第3章三角恒等变换
§3.1两角和与差的三角函数
3.1.1两角和与差的余弦
知识梳理
cosαcosβ-sinαsinβcosαcosβ+sinαsinβ
作业设计
1.0
2.cosβ
3.8 3
解析 原式=2+2(sin αsin β+cos αcos β)
=2+2cos (α-β)=83.
4.12
解析 原式=-cos 73°sin 43°+sin 73°sin 47°
=-sin 17°sin 43°+cos 17°cos 43°
=cos (43°+17°)=cos 60°=12.
5.15
解析 由⎩⎨⎧ cos +=cos αcos β-sin αsin β=13cos -=cos αcos β+sin αsin β=12,
∴⎩⎨⎧ sin αsin β=112
cos αcos β=512,
∴tan αtan β=15.
6.3π4
解析 sin (α-β)=-255(-π
2<α-β<0).
sin 2α=310
10,
∴cos (α+β)=cos [2α-(α-β)]
=cos 2αcos (α-β)+sin 2αsin (α-β)
=1010·5
5+⎝⎛⎭⎫310
10·⎝⎛⎭⎫-25
5=-2
2,
∵α+β∈(0,π),∴α+β=3π
4.
7.5
5
解析 ∵sin (π+θ)=-3
5,
∴sin θ=3
5,θ是第二象限角,
∴cos θ=-4
5.
∵sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-255,∴cos φ=-255
, φ是第三象限角,
∴sin φ=-55
. ∴cos (θ-φ)=cos θcos φ+sin θsin φ
=⎝⎛⎭⎫-45×⎝⎛⎭⎫-255+35×⎝⎛⎫-55=55.
8.133
解析 8cos (2α+β)+5cos β=8[cos (α+β)cos α-sin (α+β)sin β]+5[cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α]=13cos (α+β)cos α-3sin (α+β)sin α=0.
∴3sin (α+β)sin α=13cos (α+β)cos α.
∴tan (α+β)tan α=133
. 9.-12
解析 由⎩⎪⎨⎪⎧
sin α+sin β=-sin γ ①cos α+cos β=-cos γ ② ①2+②2⇒2+2(sin αsin β+cos αcos β)=1
⇒cos (α-β)=-12
. 10.-π4
解析 ∵α、β∈⎝⎛⎭
⎫0,π2, ∴cos α=255,sin β=31010
, ∵sin α<sin β,∴α-β∈⎝⎛⎭
⎫-π2,0. ∴cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β
=255·1010+55·31010=22
, ∴α-β=-π4
. 11.解 ∵α∈⎝⎛⎭
⎫0,π2,tan α=43, ∴sin α=437,cos α=17
.
∵α+β∈(0,π),cos (α+β)=-1114
, ∴sin (α+β)=5314
. ∴cos β=cos [(α+β)-α]
=cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α
=⎝⎛⎭⎫-1114×17+5314×437=12. 12.解 ∵π2<α-β<π,cos (α-β)=-45
, ∴sin (α-β)=35
. ∵32π<α+β<2π,sin (α+β)=-35
, ∴cos (α+β)=45
. ∴cos 2β=cos [(α+β)-(α-β)]
=cos (α+β)cos (α-β)+sin (α+β)sin (α-β) =45×⎝⎛⎭⎫-45+⎝⎛⎭⎫-35×35
=-1. ∵π2<α-β<π,32
π<α+β<2π, ∴π2<2β<3π2
, ∴2β=π,∴β=π2
. 13.解 ∵π2<α<π,∴π4<α2<π2
. ∵0<β<π2
, ∴-π2<-β<0,-π4<-β2
<0. ∴π4<α-β2<π,-π4<α2-β<π2
. 又cos (α-β2)=-19
<0, sin (α2-β)=23>0, ∴π2<α-β2<π,0<α2-β<π2
. ∴sin (α-β2)=1-cos 2-β2=459
.
cos (α2-β)=1-sin 2α2-=53
. ∴cos α+β2=cos [(α-β2)-(α2
-β)] =cos (α-β2)cos (α2-β)+sin (α-β2)sin (α2-β) =(-19)×53+459×23=7527
. 14.解 由已知,得
sin γ=sin β-sin α,cos γ=cos α-cos β.
平方相加得(sin β-sin α)2+(cos α-cos β)2=1.
∴-2cos (β-α)=-1,∴cos (β-α)=12
, ∴β-α=±π3
. ∵sin γ=sin β-sin α>0,
∴β>α,∴β-α=π3
.。