专题地图 › 三角恒等变形
2014 年陕西预赛 · 第 4 题
F1填空题三角恒等变形
已知 sinθ 和 cosθ 的等差中项为 sinα,等比中项为 sinβ,则
cos2α−21cos2β
的值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:0
解析
思路
中项条件分别控制和与乘积,目标只涉及平方,因而无需恢复任何一个角的符号分支。
解答
记 s=sinθ,c=cosθ。等差中项给 sinα=(s+c)/2;等比中项给 sin2β=sc。于是 cos2α=1−2(s+c)2/4=1/2−sc,cos2β=1−2sc。所以 cos2α−21cos2β=0。
复核
等比中项存在已经保证相应乘积可作为实平方;无须额外选择 sinβ 的正负号。两倍角余弦只依赖正弦平方,故全部允许中项分支都给同一值。
方法总结
均值条件可先转为和、积的不变量,含二倍角的目标往往只需平方信息。
为什么评为 F1(会透露解法方向)
将等差中项与等比中项转为三角量的和及乘积,只求目标所需的平方不变量。
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:三角的平方、立方、四次方:降次或配方,只算需要的量