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公众号悦过学习分享
0527
数学
人教
正弦
正切
第一
课时
教案
公众
学习
分享
docx
教 案
教学基本信息
课题
两角和与差的正弦、正切(第一课时)
学科
数学
学段:高中
年级
高一
教材
书名: 普通高中教科书数学必修第三册(人教B版)
出版社:人民教育出版社 出版日期: 2019 年7 月
教学设计参与人员
姓名
单位
设计者
徐艳玲
北京市房山区良乡中学
实施者
徐艳玲
北京市房山区良乡中学
指导者
刘雪明
北京市房山区教师进修学校
课件制作者
徐艳玲
北京市房山区良乡中学
其他参与者
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1. 理解两角和与差的正弦公式的推导过程,在推导过程中体验数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算四大核心素养;
2.通过观察、分析、类比、联想,体会用两角和与差的正弦公式求值、化简,进行简单的恒等变形;会根据已知点的坐标,求出旋转后的坐标;能熟练地掌握函数的相关性质和物理意义;
3.发展学生的正向、逆向思维和发散思维的能力,构建良好的数学思维品质.
教学重点、难点
教学重点:两角和与差的正弦公式的应用和辅助角公式.
教学难点:利用两角和与差的正弦公式
将函数转化为的形式.
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
温故知新
1.诱导公式二
利用诱导公式二,可以把负角的三角函数值转化为正角的同名三角函数值.
2.诱导公式五
利用诱导公式五,可以把一个角的正弦、余弦转化为它的余角的余弦、正弦.
3.两角差的余弦公式
利用这个公式可以将角与差的余弦用角,角正弦、余弦表示.
通过对旧知识的回忆,检查学生对已学知识是否掌握,从而为探索新知做准备.
探究新知
尝试与发现:
(1) 怎样借助的三角函数值求出的值?
(2) 一般地,怎样根据与的三角函数值求出
的值?
分析:我们可以利用学过的知识,这样求的值:
受此启发,根据两角和与差的余弦公式,可以证明如下的两角和与差的正弦公式.
证明:由诱导公式以及两角和与差的余弦公式可知
而且用 替换中的得到
想一想:公式有何特点?你如何记忆?
1. 公式中一共涉及到两个角与,左边若是两角和的正弦,右边用加号连接;左边若是两角差的正弦,右边用减号连接;
2. 在两角和的正弦公式中,左边是角与角和的正弦,右边为角的正弦与角的余弦的乘积加上角的余弦与角的正弦的乘积;
在两角差的正弦公式中,左边是角与角差的正弦,右边为角的正弦与角的余弦的乘积减去角的余弦与角的正弦的乘积.
公式的助记方法是:
我们可以利用所学公式解决如下问题:
例如,
或者
利用与同样可以求出以及证明诱导公式 , 等,同学们可以自行尝试.
由特殊到一般,利用诱导公式以及两角和与差的余弦公式推导出两角和的正弦公式.
再用 替换中的推导出两角差的正弦公式.
分析两角和与差的正弦公式的特点,帮助学生记忆公式.
应用所学公式,解决三角函数求值问题,证明诱导公式等.
典例剖析
例1 已知向量如图所示,将向量绕
原点沿逆时针方向旋转到的位置.
求点 的坐标
解
因此
从而
.
例2 求证:
证明 (法1) 因为 所以
这种证明方法是将等式的左边化为右边,是两角和与差正弦公式的逆用;
(法2)
这种证明方法是将等式的右边化为左边,是两角和与差正弦公式的正用.
尝试与发现
如果函数
你能求出的最大值及最大值点吗?
由例2的结果可知,
因此的最大值为1,而且的最大值点满足因此最大值点为
例3 在求函数的最小值时,下面的说法正确吗?
“因为的最小值为 ,的最小值也为 ,所以的最小值为 .”
如果不对,指出原因,并求的周期、最小值与最小值点.
解 因为时有
而时有
因此与不能同时成立,这就是说,的最小值不是,有关说法不对.
又因为 ,所以
由此可知函数的周期为 最小值为而且最小值点满足因此最小值点为
探究:
由例3可以看出:当a,b都是不为零的常数时,为了求出函数的周期、最值等,关键是要将函数化为的形式.也就是说,要找到合适的和,使得
① 恒成立.
尝试与发现:
满足①式的和一定存在吗?它们与a,b有什么关系?
如果①式恒成立,则将①式的右边用展开可得
,
因此从而可知
因此,如果取则有
②
由②式以及任意角的余弦、正弦的定义可知,若记平面直角坐标系中坐标为 的点为,而是以射线为终边的角,如图所示,则一定满足②式.
这就是说, 满足①式的
和一定存在.因此其中满足②式.
公式
其中
这里的是我们引入用来辅助计算的一个角,所以通常称这个公式为“辅助角公式”.
例4 已知函数求的周期、最小值及最小值点.
解 因为.所以
所以,
由此可知函数的周期为最小值为-2,而且最小值点满足因此最小值点为
通过例1,不仅练习了两角和的正弦和余弦公式,还体会了向量的旋转变换,复习了角的定义、三角函数的定义等知识.可以感受到知识之间的广泛联系性.
证明一个等式,可以从左边推出右边,也可以由右边推出左边来证明.体会两角和与差的正弦公式的正用与逆用.
为了引出辅助角公式做准备,体现了从特殊到一般的认知规律.
利用两角和的正弦公式将函数转化为正弦型函数,这是一种经常用到的变换,再利用正弦型函数的图像与性质,研究三角函数的周期、单调性、最值和最值点等相关性质.
引导学生在涉及到解决三角函数的值域、周期等性质的问题时首先要把解析式化简成一个角的三角函数形式,此问题得以解决的实质是构造两角和的正弦展开式的结构逆用公式.理解辅助角公式的推导过程.
要研究函数的性质,必须要把转化为的形式,这是一种非常重要的变换,在变换的过程中用到了辅助角公式,其本质就是两角和与差的正弦公式的逆用.
课堂小结
1.本节课你学到了什么?
两角和与差的正弦公式、辅助角公式;
2.你是如何获得这些知识的?
从特殊到一般,从具体到抽象;
3.通过本节课的学习,谈谈你的体会.
用已知探究未知的方式,探究过程体会了从特殊到一般的数学思想.
让学生通过小结,反思学习过程,加深对两角和与差的正弦公式的推导过程的理解,会应用两角和与差的正弦公式求值和证明,领会研究问题的方法;明确研究问题的步骤.
布置作业
1.已知向量将绕原点旋转到 的位置.求点的坐标.
2.求函数的周期、最值以及最值点.
通过这两道问题的解决,巩固本节课所学的知识.