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3.2简单的三角恒等变换
3.2.2简单的三角恒等变换(第1课时)(李蓉)
一、教学目标
(一)核心素养
这节课通过三角恒等变换在数学中应用的举例,进一步加深理解变换思想,提高学生的推理能力,通过数学实例的解决,促进学生对函数模型多样性的理解,提升学生数学建模的能力.
(二)学习目标
1.理解并掌握辅助角公式.
2.会利用公式进行简单的恒等变形.
3.体会三角恒等变形在数学中的应用.能通过数学建模解决实际问题.
(三)学习重点
1通过三角恒等变换推导辅助角公式.
2.灵活利用公式,通过三角恒等变换,解决函数的最值、周期、单调性等问题.
(四)学习难点
灵活运用三角公式解决一些实际问题.
二、教学设计
(一)课前设计
1.预习任务
(1)写一写:复习三角恒等变换的一系列公式及回忆相应公式的使用依据.
;
;
;(降幂公式)
(2)填一填:阅读教材140页例3.把下列式子化成一个角的三角函数
2.预习自测
(1)等于()
A.B.eq\r(2)sinC.eq\r(2)sinD.sin
【知识点】辅助角公式
【数学思想】转化化归的数学思想
【解题过程】
【思路点拨】一般地,先提公因式,再令,可得:
最后利用两角和差的正余弦公式进行合角:.
【答案】C.
(2)函数的最小值等于________.
【知识点】二倍角公式
【解题过程】,故.
【思路点拨】牢记二倍角公式的形式.
【答案】
(3)函数的最小正周期是________,最小值是________.
【知识点】二倍角公式
【数学思想】转化化归的数学思想
【解题过程】,故最小正周期是,最小值是.
【思路点拨】将函数化为的形式,牢记利用二倍角公式进行降次的三种形式:=1\*GB3①,=2\*GB3②,=3\*GB3③.
【答案】最小正周期是,最小值是.
(4)已知,则等于()
A.B.C. D.
【知识点】二倍角公式
【数学思想】转化化归的数学思想
【解题过程】由两边平方得,解得,
所以.
【思路点拨】由平方可得,牢记利用二倍角公式进行降次的三种形式:=1\*GB3①,=2\*GB3②,=3\*GB3③.
【答案】B.
(二)课堂设计
1.知识回顾
(1)两角和差的正余弦公式.
(2)二倍角公式及变形.
2.问题探究
探究公式的变形过程.
●活动1公式的理论基础.
你能把函数化成的形式吗?
引导学生操作如下三步:
①
②
③
若把看成一个角,你还能把函数化成别的一个角的三角函数形式吗?
由,若令,那么此时表达式就变为:
,使用两角差的余弦公式:
在上述两种变换过程中使用了两角和差的正余弦公式
【设计意图】连续两个问题的提出让学生动手进行简单的三角恒等变换,既让学生体会到变换结果的不唯一性,也让学生感受从特殊到一般的数学归纳推理方法.
●活动2公式的推导
满足“同角(均为),齐一次,正余全”这样三个特点,形如的式子,能否将其化为的形式?
如果遇到了符合以上三个条件的式子,可以通过以下三步:
①一提:提取系数:,表达式变为:
②二找:由,故可看作同一个角的正余弦(称为辅助角),如,可得:
③三合:利用两角和差的正余弦公式进行合角:
常常称该公式为辅助角公式.
【设计意图】通过公式的推导可以加深学生对公式的记忆与利用.在尝试之后对辅助角公式的特点有一个加深的认识.
●活动3使用辅助角公式注意事项:
①在找角的过程中,一定要找“同一个角”的正余弦,因为辅助角公式理论基础是两角和差的正余弦公式,所以构造的正余弦要同角
②此公式不要死记硬背,找角的要求很低,只需同一个角的正余弦即可,所以可以从不同的角度构造角,从而利用不同的公式进行合角,例如活动1中的那个例子:
,可视为,那么此时表达式就变为:
,使用两角差的余弦公式:
所以,找角可以灵活,不必拘于结论的形式.
当然,角寻找的不同,自然结果形式上也不一样,但与本质是同一个式子(为什么?想想诱导公式的作用)
③通常遇到的辅助角都是常见的特殊角,这也为我们的化简提供了便利,如果提完系数发现括号里不是特殊角的正余弦,那么可用抽象的来代替,再在旁边标注的一个三角函数值.
【设计意图】让学生掌握记忆公式的同时,归纳总结公式适用的条件,培养学生分析问题和解决问题的能力.
活动4巩固基础,检查反馈
例1:化简下列三角函数解析式为y=Asin(ωx+φ)+B的形式:
(1)(2)
【知识点】辅助角公式
【数学思想】转化化归的数学思想
【解题过程】(1)
(2)
其中
【思路点拨】(1)将打开(2)用公式降幂
【答案】(1)
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