42两角和与差的正弦教材分析在这节内容中,公式较多,一旦处理不当,将成为学生学习的一种负担.针对这个特点,应充分揭示公式的内在联系,使学生理解公式的形成过程及其使用条件,在公式体系中掌握相关的公式.同时,通过练习使学生能够熟练地运用这些公式.当然,这些公式的基础是两角和差的余弦公式.通过诱导公式sin(-α)=sinα,sinπ(-α)=cosα(α为任意角),可以实现正、余弦函数间的转换,也可推广为sin(α+β)=cos[-(α+β)]=cos[(-α)-β],sin(α-β)=[-(α-β)]=cos[(-α)+β].借助于Cα+β和Cα-β即可推导出公式Sα+β和Sα-β.Cα+β,Cα-β,Sα+β和Sα-β四个公式的左边均为两角和与差的正、余弦,右边均为单角α,β的正、余弦形式.不同点为公式Sα+β,Sα-β两边的运算符号相同,Cα+β与Cα-β两边的运算符号相反.Sα+β与Sα-β中右边是两单角异名三角函数的乘积,而Cα-β与Cα+β的右边是两单角同名三角函数的乘积.任务分析这节课计划采用启发引导和讲练结合的教学方式,对三角函数中的每一个公式要求学生会推导,会使用,要求不但掌握公式的原形,还应掌握它们的变形公式,会把“asinx+bcosx”类型的三角函数化成一个角的三角函数.在课堂教学中,将采用循序渐进的原则,设计有一定梯度的题目,以利于培养学生通过观察、类比的方法去分析问题和解决问题的能力,培养学生良好的思维习惯.在教学中,及时提醒学生分析、探索、化归、换元、类比等常用的基本方法在三角变换中的作用.这节课的重点是准确、熟练、灵活地运用两角和差的正、余弦公式进行三角函数式的求值、化简和证明,难点是公式的变形使用和逆向使用.教学目标1.能用两角差的余弦公式导出两角和的余弦公式,两角和差的正弦公式,并了解各个公式之间的内在联系.2.能运用两角和差的正、余弦公式进行三角函数式的化简、求值和证明.3.通过公式的推导过程,培养学生的逻辑思维能力,同时渗透数学中常用的换元、整体代换等思想方法.教学过程一、问题情景如图42-1,为了保持在道路拐弯处的电线杆OB的稳固性,要加一根固定钢丝绳,要求钢丝绳与地面成75°角.已知电线杆的高度为5m,问:至少要准备多长的钢丝绳?设电线杆与地面接触点为B,顶端为O,钢丝绳与地面接触点为A.在Rt△AOB中,如果能求出sin75°的值,那么即可求出钢丝绳的长度.75°角可表示成两个特殊角45°与30°的和,那么sin75°的值能否用这两特殊角的三角函数值来表示呢?二、建立模型1.探究已知cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ,则sin(α+β),sin(α-β)中的角及函数名与cos(α+β)和cos(α-β)有何关系?通过诱导公式可实现正、余弦函数的转换,即sin(α+β)=推导以上公式的方法并不是唯一的,其他推导方法由学生课后自己探索.3.分析公式的结构特征Sα+β与Sα-β中两边的加减运算符号相同,右边为α与β角的异名三角函数的乘积.应特别注意公式两边符号的差异.三、解释应用[例题一]已知sinα=-,且α为第四象限角,求sin(-α)cos(+α)的值.分析:本题主要训练公式Sα-β与Sα+β的使用.由sinα=-及α为第四象限角,可求出cosα=,再代入公式求值.[练习一]分析:1.(1)强调公式的直接运用,寻找所求角与已知角之间的关系,α=(30°+α)-30°,再利用已知条件求出cos(30°+α).2.应注意三角形的内角之间的关系,C=π-(A+B),再由诱导公式cos(π-α)=-cosα,要求cosC即转化为求-cos(A+B).3.应注意分析角之间的关系,2β=(α+β)-(α-β),因此,求cos2β还应求出sin(α-β)和cos(α+β).解此题时,先把α+β与α-β看成单角,然后把2β用这两个单角来表示.4.该题是在已有知识的基础上进一步深化,引导学生分三步进行:(1)求出α+β角的某个三角函数值.(2)确定角的范围.(3)确定角的值.其中,求α+β的某个三角函数值时,应分清是求cos(α-β)还是求sin(α-β).已知向量=(3,4),若将其绕原点旋转45°到′→的位置,求点P′(x′,y′)的坐标.解:设∠xOP=α,∵|OP|=5,∴cosα=,sinα=.∵x′=5cos(α+45°)=5(cosαcos45°-sinαsin45°)=-,y′=5sin(α+45°)=5(sinαcos45°+cosαsin45°)=,∴P′-,.已知向量=(4,3),若将其绕原点旋转60°,-135°到1,2的位置,求点P1,P2的坐标.[例题三]求下列函数的最大值和最小值.(1)y=cosx-sinx.(2)y=3sinx+4cosx.(3)y=asinx+bcosx,(ab≠0).注:(1),(2)为一般性问题,是为(3)作铺垫,推导时,要关注解题过程,以便让学生充分理解辅助角φ满足的条件.(3)解:考查以(a,b)为坐标的点P(a,b),设以OP为终边的一个角为φ,则[练习三]求下列函数的最大值和最小值.(1)y=cosx-sinx.(2)y=sinx-sin(x+)(3)已知两个电流瞬时值函数式分别是I1=12sin(ωt-45°),I2=10sin(ωt+30°),求合成的正弦波I=I1+I2的函数式.四、拓展延伸出示两道延伸性问题,引导学生独立思考,然后师生共同解决.1.已知三个电流瞬时值的函数式分别为I1=5sinωt,I2=6sin(ωt-60°),I3=10sin(ωt+60°),求它们合成后的电流瞬时值的函数式I=I1+I2+I3,并指出这个函数的振幅、初相和周期.2.已知点P(x,y),与原点的距离保持不变绕原点旋转θ角到点P′(x′,y′)(如图42-2),求证:点评这篇案例设计完整,思路清晰.案例首先通过问题情景阐述了两角和、差正弦公式产生的背景,然后引导学生体会公式的形成过程,进一步理解和分析化归、换元、类比等数学常用思想方法在三角变换中的作用.例题的设计由浅入深,完整,全面.“拓展延伸”的设计有新意,有一定深度,为学生的数学思维能力和创造力的培养提供了平台.整篇案例紧紧围绕Sα+β的推导和应用,内容充实,环节紧凑,关注及时的巩固和深化,同时,注意拓展延伸的难度和思维深度.应该说,这是一篇比较成功的教学设计案例.值得推敲的是,“问题情景”似乎有些牵强.