专题地图 › 三角恒等变形
2012 年河北预赛(高三卷) · 第 3 题
F2填空题三角恒等变形
在 △ABC 中,角 A,B,C 的对边长分别为 a,b,c,S△=a2−(b−c)2,则 tan2A=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:1/4
解析
思路
用面积公式和余弦定理把全部边长消掉,再以半角公式化成一条正量比例。
解答
余弦定理给 a2−(b−c)2=2bc(1−cosA),而面积为 bcsinA/2。因 b,c>0,题设等价于 sinA=4(1−cosA)。利用半角公式得 2sin(A/2)cos(A/2)=8sin2(A/2)。非退化三角形满足 0<A/2<π/2,可除以正的 2sin(A/2),所以 tan(A/2)=1/4。
复核
半角的正切为正,所得值对应唯一合法内角 A=2arctan(1/4)∈(0,π),并可取 b=c>0 构成三角形。反代半角关系恢复原面积等式,既未丢零因子支,也未纳入退化角。
方法总结
齐次边式先用三角形公式消边,约去半角正弦须明确来自非退化内角。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
用余弦定理与面积公式消去边长,再以非退化内角保证半角约分合法,求唯一正切值。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:正弦定理与余弦定理、正切和半角代换
专题卡:三角形里的角关系:写成乘积,逐支筛选