三角函数的诱导公式(第一课时)
教学目标:
1、知识目标:理解四组诱导公式及其探究思路,学会利用四组诱导公式求解任意角的三角函数值,
会进行简单的化简与证明。
2、能力目标:培养学生数学探究与交流的能力,培养学生直觉猜想与抽象概括的能力。
3、情感目标与价值观:通过不断设置悬念、疑问,来引起学生的困惑与惊讶,激发学生的好奇心
和求知欲,通过小组的合作与交流,来增强学生学习数学的自信心。
教学重点:理解四组诱导公式
利用四组诱导公式求任意角的三角函数值和简单的化简与证明。
教学难点:四组诱导公式的推导过程
为了区分下节课的几组公式,要理解为何名称不变 理解确定符号的方法
教学方法:启发式结合讨论式教学方法,结合多媒体课件演示 教学工具:多媒体电脑,投影仪 教学过程:
一、 问题情景:
回顾前面已经学习的理论知识,我们已经学习了任意角的三角函数的定义,学习了三角函数
线,还有同角三角函数关系,但是我们还有一个关键问题没有解决,那就是:我们如何来求任意角的三角函数值呢?
小组讨论:
1、出我们可以解决的和目前无法解决的
2、对于还无法解决的,可否借助前面学习的知识求解
3、这些角之间有何关联
教师指导:我们前面学过了三角函数的定义和三角函数线,知道角的终边和单位圆的交点的坐标就是角
对应的三角函数值,大家先画出一个单位圆,然后把第一个角的终边画出来,它和单位圆的
交点记为(00,x y ),然后我们以每两排为一组前后左右可以相互讨论,分别画出另外四个
角的终边和单位圆的交点,每组画一个,然后每组推出一名代表发言,看看你在画图的时候发现了什么。
(给五分钟画图、总结,学生在画图中容易看出另外的几个角和开始的锐角的关系) 三、 意义建构:
教师指导:请每组推出的代表发言。(按顺序,没合适人选时,教师可以随机指出一名代表) 第一组:由画图发现0
390的角的终边和
6
π的终边是重合的,它们相差0
360,由三角函数定义可知,终边相同的角的同一三角函数值相等,表中第二列和第一列值相同。
教师指导:第一组总结的很好,我们可否也把它推广到任意的角呢?总结一下就是“终边相同的角的三
角函数值相同”,如何用符号表示? 诱导公式一: απαsin )2sin(=+k απαcos )2cos(=+k
απαtan )2tan(=+k (其中Z ∈k ) 教师指导:这个公式有什么作用?(学生总结,教师补充) 作用:把任意角的正弦、余弦、正切化为0
00360之间角的
正弦、
余弦、正切,其方法是先在0
00
360内出与角α终边相同的角再把它写成诱导公式(一)的形式,
然后得出结果简单来说就是“大化小”。此处还可以得出三角函数是“多对一”的单值对应,为下面研究函数的周期性打下铺垫。
(此处引出本节课题,在运用公式时,注意“弧度”与“度”两种度量制不要混用) 第二组:由画图发现0
30-的角的终边和
6
π
的终边是关于x 轴对称的,由三角函数定义可知,它们的余弦值相等,正弦值和正切值互为相反数。
教师指导:第二组总结的也不错,我们可否也把它推广到任意的角?总结一下就是“函数名不变,正号
是余弦”,如何用符号表示? 诱导公式二: αα-sin sin(=-)
ααcos cos(=-)
ααtan tan(-=-)
教师指导:这个公式有什么作用?(学生总结,教师补充) 作用:把任意负角的正弦、余弦、正切化为该角正角的正弦、余弦、
正切,其方法是对于正弦和正切直接提出负号,对于余弦可以直接去掉负号,简单来说就是“负变正”。此处还可以得出正弦函数与正切函数是奇函数,余弦函数是偶函数。 第三组:由画图发现
56π的角的终边和6
π
的终边是关于y 轴对称的,由三角函数定义可知,它们的正弦值相等,余弦值和正切值互为相反数。
教师指导:第三组总结的也非常好,我们是否也可以把它推广到任意的角?总结一下就是“钝角化锐角,
正弦不变号”,如何用符号表示?
诱导公式三: ααπsin sin(=-)
ααπ-cos cos(
=-) ααπtan tan(-=-)
教师指导:这个公式有什么作用?(学生总结,教师补
充)
作用:主要是建立钝角到锐角的一个桥梁,对任意角也是成立
的。
第四组:根据画图得到
76π的角的终边和6
π
的终边是关于原点对称的,由三角函数定义可知,它们的正切
值相等,正弦值和余弦值互为相反数。
教师指导:第四组总结的很好,我们可以把它推广到任意的角吗?总结一下就是:“第三象限角,正切
不变号”,符号表示? 诱导公式四:ααπ-sin sin(=+) ααπ-cos cos(=+) ααπtan tan(=+) 四、 数学理论:
1、 我们今天学习的四组诱导公式:
诱导公式一: απαsin )2sin(=+k
απαcos )2cos(=+k
απαtan )2tan(=+k (其中Z ∈k ) 诱导公式二: αα-sin sin(=-)
ααcos cos(=-)
ααtan tan(-=-)
诱导公式三: ααπsin sin(=-)
ααπ-cos cos(=-) ααπtan tan(-=-)
诱导公式四:ααπ-sin sin(=+)
ααπ-cos cos(=+) ααπtan tan(=+)
教师指导:观察这四组诱导公式,然后回答下列问题:
1、 公式两边具有什么特点
2、 每个公式中符号特点是什么?如何确定符号的?
3、 如何记忆这几组公式?
小结:函数的名称不变,符号判断是把α“看作”锐角时的符号。口诀:“函数名不变,符号看象限。”
2、 思考:公式的互推与转化:
(1) 由公式二、三推导公式四
(2)由公式二、三、四任意两个公式,能否推出另外一组公式? (此处安排学生思考可以分成三组讨论,中间两组并成一大组。)
()()sin(sin sin sin παπααα+=--=-=-⎡⎤⎣⎦)()()cos(cos cos cos παπααα+=--=--=-⎡⎤⎣⎦)()()tan(tan tan tan παπααα
+=--=--=⎡⎤⎣⎦)
五、 数学应用: 例1、求值 (1)π67sin
(2)π4
11
cos (3))1560tan( - 教师指导:做题之前,仔细想想,遇到不同的角,该选择什么样的公式?使用顺序又是如何? 解析:(1)71
sin
sin()sin 6662
ππππ=+=-=-
(2)1133cos
cos(2)cos cos()cos 44444
πππππ
ππ=+==-=-2=-(3)0
tan(1560)tan1560tan(4360120)tan120-=-=-⨯+=-
000
tan(18060)tan 60=--==
总结:一般我们在求解任意角的三角函数值的时候,一般遵循的规则为:“负变正,大化小,诱导公式到
锐角。”
例2、判断下列函数的奇偶性
(1)x x f cos 1)(-= (2)x x x g sin )(-=
教师指导:回忆判断奇偶性的步骤和注意点,思考与本节课所学习内容的联系(公式二)。 解析:(1)因为函数()f x 的定义域为R ,且
()1cos()1cos ()f x x x f x -=--=-= ,所以()f x 是偶函数。
(2) 因为()g x 得定义域为R ,且
()sin()(sin )(sin )g x x x x x x x -=---=---=--()g x =- 所以()g x 是奇函数。
例3、化简0000sin(1440)cos(1080)cos(180)sin(180)
αααα+-----
教师指导:含字母问题,如何处理?注意和例1的联系。
解析:原式0000sin(3604)cos(3603)cos[(180)]sin[(180)]αααα⨯+-⨯=-+-+00
sin cos cos(180)[sin(180)]
αα
αα=+-+ sin cos 1(cos )sin αα
αα
=
=--
变式训练:sin(3)cos(4)
1.
cos(5)sin()
πααπαππα+⋅---⋅--
解析:原式()sin()cos cos(5)[sin ]παααππα+=
+-+sin cos 1cos sin αα
αα
-==-
sin [(21)]2sin [(21)]
2.
()sin(2)cos(2)
n n n Z n n απαπαππα⋅+++⋅-+∈--
解析:原式
(此处学生板书,查漏补缺,第二小题难度较大,因为包含了字母n ,有的同学可能会进行讨论,这样
也是可以的,最关键的是要注意符号。) 课堂练习:
1、教材20P 1、
2、3 2、已知2
1)cos(-
=+απ,23π
<α<2π,则)2sin(απ-=___________________
3、化简sin(2)cos(2)tan(24)ππ-+--⋅-=_________________
4
、0000
2sin(1110)sin 960225)cos(210)---+-=________________
5、
)
180sin()180cos()
1080cos()1440sin(︒--⋅-︒-︒-⋅+︒αααα=______________________
六、回顾与反思:
1、本节课学习了哪几组公式?
2、如何记忆这几组公式?
3、任意给出一个角,如何去求解它的三角函数值?步骤是什么? 七、课后作业:
书第24页13、14两题。
sin[()2]2sin[()2]sin(2)cos(2)
sin()2sin()sin 2sin sin cos sin cos 3 cos n n n n παπαππαππαπααπααααααα+++--=--++---==
三角函数诱导公式推导=-
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