(三)教学过程
1.设置情境
师:我们已经学习了两角和与差的正弦、余弦、正切公式,请大家回忆一下这组公式的来龙去脉,并请一个同学把这六个公式写在黑板上,
生:
师:很好,对于这些公式大家一方面要从公式的推导上去理解它,另一方面要从公式的结构特点上去记忆,还要注意公式的正用、逆用和变用.今天,我们继续学习二倍角的正弦、余弦和正切公式
2.探索研究
师:请大家想一想,在公式
、
、
中对
、
如何合理赋值,才能出现
、
、
的表达式,并请同学把对应的等式写在黑板上.
生:可在
、
、
中,令
,就能出现
、
、
,对应表达式为:
即:
师:很好,看来本节课的主要任务,已经被大家轻松完成了.对于公式
,我们似乎要注意些什么?大家想一想要关注什么?
生:要使
有意义及
,
有意义.
师:
有意义即
,
.
,即
,也就是
,可变为
.
要使
有意义,则须
.
综合起来就是
,且
,
.当
时,虽然
的值不存在,但
的值是存在的,这时求
的值可利用诱导公式,即
.
师:对于
,还有没有其他的形式?
生:有(板书)
∵
∴
或
∴
师:(板书三个公式,并告诉学生公式记号分别为
、
、
)对二倍角公式大家要注意以下问题.(1)用
和
表示
、
,用
表示
,即用单角的三角函数表示复角的三角函数.(2)
有三种形式,
是有条件的.
3.例题分析
[例1]已知
,
.求
,
,
的值.
解:因为
,
.所以
于是
说明:本题也可按下列程序来做,请大家比较方法之优劣.
∵
,
∴
,且
,
![]()
[例2]不查表求值:
(1)
; (2)
;
(3)
; (4)
.
解:(1)
![]()
(2)
(3)
(4)
说明:逆用公式的先决条件是认识公式的本质,要善于把表象的东西拿开,正确捕捉公式原形以便合理运用公式.
[例3] 求证:
引导学生观察式子两边的结构,提出证题的方向.
生:左边都是单角的三角函数,右边是二倍角.又因左边比右边明显复杂得多,所以应由左边证向右边,注意把单角的三角函数变为二倍角.
师:(板书)
证明:左边
右边
所以原式成立
[例4]化简:
.
师:这道题给我们的感觉是有些无从下手,很难看出有什么公式可以直接使用.两个角
与
似乎还有一线希望,但由于受函数名称限制难以发挥它的作用,大家都来想想看,有什么办法可以打破这一僵局(请同学们讨论)?
生:在同角三角函数的化简中,如果一个式子有弦、有切,我们可以把切化成弦.
师:好的,我们来尝试(板书)
解: ![]()
说明:本题在尝试把正切化为弦(正、余弦)后果然获得成功,其实把正切化为弦就是一条重要思想,请同学们切记“遇切、割化弦”这一规律.另外本题的解答过程还反映了逆用和角公式的重要性.希望大家一并记下.
练习(投影)
(1)化简
(2)
(3)若
,则
答案:(1)
;(2)
;(3)8
4.总结提炼
(1)在两角和的三角函数公式
、
、
中,当
时,就可以得到二倍角的三角函数公式
、
、
,说明后者是前者的特例.
(2)
、
中角
没有限制条件,而
中,只有
和
时,才成立.
(3)二倍角公式不仅限于
是
的二倍形式,其他如
是
的2倍,
是
的二倍,
是
的二倍等等都是适用的,要熟悉这些多种形式的两个角的倍数关系,才能熟练地应用好二倍角公式,这是灵活运用公式的关键.
有三种形式
,要依据条件,灵活选用公式.另外,逆用此公式时,更要注意结构形式.
(二)教学目标
1.掌握
、
、
公式的推导,明确
的取值范围.
2.运用二倍角公式求三角函数值.
(一)教学具准备 投影仪或多媒体设备
24.化简:
.
25.已知在△
中,
,又
,试判断△
的形状.
26.化简:
.
27.已知:
,
,求
的值.
28.设
为实数,且点
,
是二次函数
图像上的点,求函数
的最小值.
[答案与提示]
1.C 2.B 3.A 4.C 5.B 6.B 7.
8.
9.
10.
11. ,
,
,提示:
12.-1 13.
14.
15.提示:
16.D 17.D 18.D 19.
提示:消去角
20.
21.-3 22.-6,提
示:
,
23.-7,提示:
24.0,提示:
25.顶角为
的等腰三角形 26.-2 27.
或
28.
,提示:由已知
,
必为方程
的两根,
,
,故
,又由△≥0
,得
![]()
,怕以
的最小值是
.
4.7 二倍角的正弦、余弦、正切
教学目标
1.掌握倍角公式的推导,从中体会数学的化归思想和数学规律发现的过程; 2.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式,能正确运用这些公式进行简单的三角函数式的化简、求值和恒等式的证明; 3.通过综合运用公式,使学生掌握有关技巧,提高学生分析问题,解决问题的能力; 4.通过以上公式的推导,了解半角公式间以及它们与和角公式之间的内在联系,从而培养学生的逻辑推理能力和辩证唯物主义观点.
教学建议
1.倍角公式可以由学生根据和角公式直接推导出,在对
公式的推导中让学生完善角的范围限制.公式推出后,让学生将倍角和前面所学的和(差)角公式的联系图总结出来,使知识系统化.
![]()
2.由学生讨论分析公式的特点.①公式中的角之间存在2倍关系,其中要强调倍角的相对性,打破学生习惯认为只有
,
才具有2倍角关系,教学中通过一些简单实例加强这方面的训练,熟悉公式的正向、逆向运用,如
,
,
,
,
等.②利用
求
只需要已知
即可,利用
求
时需要已知
,观察
左侧的特点,可以与
建立联系,能否将公式变形?引导学生推导出
的两个变形公式,因此已知
中之一即可求出
.③由单角变为倍角时式子的幂降升高,相反由倍角变为单角时式子的幂降低,在求解、化简或证明时要注意分析角之间、式子幂之间的关系,整理将形式统一.
3.讲解例1时给学生指出或让学生归纳出:已知角
的某个三角函数值及其角所在的象限不仅可以求出
其余的三角函数值,还可求倍角的三角函数值.
4.课本在例2的分析中给出将结论变形求解的方法,学生感觉方法巧妙的同时,还困惑理解方法如何想到的,给学生分析:证明三角等式一般要观察分析等式两边的联系区别,主要从角和函数名称入手,尽量将角和函数名称统一,此题左右两侧的角形式和函数名称都相同,分子中的角都是 4倍的、函数名称都是正弦、余弦,分母上都是单角而且函数名是正切,直接从左或右向另一侧证明有些困难,能否将结论适当的变形以便于求解?使学生了解整个题目分析的过程.
5.解决本章开始所提的问题,是倍角公式的实际应用,利用三角函数线学生可以得到
,得到本题的结论.另外还需要把题目中“半圆”的条件替换为“圆”,可以的得到正方形的性质:在一个圆的所有内接矩形中,内接正方形的面积为最大.
6.例4、5是利用和(差)角、倍角公式推导出了半角公式、和差化积以及积化和差,这些公式不要求记忆,但要求学生在给出公式时会利用这些公式,掌握公式的推导过程.
教学设计示例(一)
二倍角的正弦、余弦、正切(第一课时)
23.已知
,
是第二象限角,又
,则
.
22.已知
,则
.
21.若
,
是方程
的两个根,则
.
20.已知
,
是第二象限角,
,
是第三象限角,则
.
19.已知
,
,则
.
18.若
,
是方程
的两个根,则
( )
A.
B. ![]()
C.
D. ![]()
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