专题地图 › 三角恒等变形
2021 年贵州预赛
F3填空题三角恒等变形
在斜三角形 ABC 中,
cos2A+cos2B+cos2C=sin2B,
则 tanAtanC=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:3
解析
思路
使用三角形余弦平方恒等式,并利用“斜三角形”排除 cosB=0。
解答
三角形中
cos2A+cos2B+cos2C+2cosAcosBcosC=1.
代入题设右边 sin2B=1−cos2B,得
cosB(2cosAcosC−cosB)=0.
斜三角形没有直角,故 cosB=0,从而 cosB=2cosAcosC。 又 A+C=π−B,所以
−cosB=cos(A+C)=cosAcosC−sinAsinC.
因此 sinAsinC=3cosAcosC,且 cosAcosC=0,故
tanAtanC=3.
复核
若允许 B=90∘,题设也可成立而答案变为 1;原题“斜三角形”正好排除了该情形。
方法总结
三角形余弦平方和条件常与恒等式 ∑cos2A+2cosAcosBcosC=1 配合,再用和角公式转成正切积。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
用三角形三余弦平方恒等式提取cosB因子,并凭斜三角形条件合法约去,再用角和关系确定正切积。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:三角恒等变形
专题卡:三角形里的角关系:写成乘积,逐支筛选