Методическая разработка урока по алгебре "Тождественные преобразования выражений, содержащих обратные тригонометрические функции"

Разделы: Математика


Цель урока: расширить  и систематизировать знания учащихся об обратных тригонометрических функциях

Задачи урока:

  • освоение предметных компетенций: закрепление понятия обратных тригонометрических функций;  знакомство с их новыми свойствами
  • развитие у учащихся ключевых компетенций: учебных, исследовательских, социально-личностных, коммуникативных, коммуникационных.
  • формирование нравственных качеств личности.

Проспект урока

1 этап

2 этап (устно)

3 этап

4 этап

5 этап

Появление новых формул

6 этап

7 этап 

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, постановка учебной задачи: сегодня мы будем заниматься тождественными преобразованиями выражений, содержащих обратные  тригонометрические функции

2. Актуализация опорных знаний

Вспомним основные определения и свойства. Работа по группам.

1, 2, 3, 4 группы: рассказать об arcsin a,  arccos a,  arctg a,  arcctg a . (Каждой группе в произвольном выборе достается одно из предложенных  понятий)

План ответа: учащихся

  1.   Дать определение понятия
  2.   Записать формулу для вычислений с отрицательным аргументом
  3.   Привести примеры вычислений

5 группа: найдите значение выражения: sin (2 arcsin - 3 arccos (-))

6 группа: упростите выражения:

a) arccos t + arccos (-t)=
b) arcsin t + arcsin (-t)=

Примерное время на подготовку ответов групп – 3 мин, после чего заслушиваются ответы . Представленные  сведения можно свести в таблицу

Функция

arcsin а

arccos а

аrctg а

arcctg а

Область
определения

[-1;1]

[-1;1]

R

R

Область
значений

[]

[0;]

()

(0;)

Характер
монотонности

возрастает

убывает

возрастает

убывает

Наиболее часто встречающиеся неотрицательные значения параметра а, такие что 0 ≤а≤ 1,  и соответствующие им значения обратных тригонометрических функций удобно свести в следующие таблицы:

Значения
параметра а

а = 0

а =

а =

а =

а =1

arcsin а

0

arccos а

0

Значения
параметра а

а = 0

а =

а =1

а =

arctg а

0

arcctg а

Вопрос классу: Где мы применяем аркусы?

3. Устная работа

1. Решите уравнения:

a)sin х =

b)sin х = -

c)cos х=

d)tg х=2

 

2. Задание: Исправь  ошибки (если таковые есть)!

Реши уравнение

Ответ

1

sin 2х - =0

2

cosх =

3

sin(x-) =

(Учащиеся отмечают: в первом  уравнении верный ответ ; во второй строке ошибок нет;  в третьем уравнении решений нет.)

4. Постановка проблемного вопроса

Найдите значение выражения

а). sin (arccos)

б) tg (arcsin)

в)   cos (  arcsin 0,6 ) - ?

г)  cos (  arctg 3/4 ) - ?

(Используя таблицу значений обратных тригонометрических функций для некоторых углов, учащиеся находят значение первого и второго выражений, но затрудняются в третьем и четвертом)

5. Презентация новых знаний (Приложение 1)

Появление новых формул

Формулы

Доказательство

I

  сos (arccos а ) = а; а[-1;1]

  sin (arcsin а) = а; а [-1;1]

  tg (arctg а) = а;   а R

ctg (arcctg а)= а;   аR

Док-во: По определению: arccos а = x , х принадлежит [0;]. Тогда cos x = а. Вместо x, во второе выражение, подставим то, чему он равен, т.е. arccos а = x. Получим   сos (arccos а ) = а.

II

cos (arcsin а) =;

 а  [-1;1]

sin (arccos а) =

tg (arccos а) =

Док-во: 1. Выведем первое тождество.

Возьмем arcsin а  за t: arcsin а  = t, t принадлежит [].  Тогда по определению sin t = a

Так как arcsin а принадлежит [],
то  cos (arcsin а) ≥ 0, откуда по основному тригонометрическому тождеству:

2. Вывод второго тождества делается аналогично.

3. tg (arccos а)==

III.

arcsin а + arccos а

arctg а + arcctg а =

Док-во:

Применим формулу синуса суммы двух аргументов.

sin (arcsin а + arccos а) = sin (arcsin а) · cos (arccos а) + cos (arcsin а) · sin (arccos а) = а ·а + · = a2 + 1 - a2 = 1.

Таким образом, sin (arcsin а + arccos а) =1

На числовой окружности это самая верхняя точка. Возьмем  координату, которая удовлетворяет ОДЗ : 

-≤arcsin а + arccos а,  и эта точка . Из этого следует, что      arcsin а + arccos а

6. Закрепление

Пример 1.  Вычислить sin ( arccos (- ))

Решение: Используем формулу: sin (arccos а) = ;

 sin ( arccos (- ) = =

Пример 2. Вычислить  sin (2 arccos )

Решение: По формуле двойного аргумента получим

sin (2 arccos ) = 2 sin ( arccos ) cos ( arccos ) =

Примеры для самостоятельного решения:


7. Подведение итогов, оценивание

8. Домашнее задание № 347, 348, доп 346  (б, в)