sin2x等于什么(sin2x等于什么公式)

大家好!本文和大家分享一道1978年高考数学真题。这是1978年高考数学试卷副题的第6题,本题考查的是三角恒等变换的知识,而很多学生看到题目后完全没有思路,全班学生差点就全军覆没了。下面我们一起来看一下这道题。

sin2x等于什么(sin2x等于什么公式)

这道题为什么难呢?按照学生的说法就是,题目中出现的字母太多,不知道应该怎么进行变化,那么我们先看一下题干中的两个关系式和要证明的结论。对比后我们可以发现,要证明的结论中没有了三角函数,也就是说我们需要通过两个已知关系式来消去其中的三角函数。那么,怎么消呢?下面介绍两种解法。

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解法一:齐次化

由asinx+bcosx=0可得,tanx=-b/a。接下来我们求出sin2x和cos2x的表达式,并代入②式。怎么求sin2x和cos2x的值呢?我们可以用齐次化的方法求解。

由二倍角公式可得sin2x=2sinxcosx,然后我们将其分母看成“1”,再用同角三角函数的平方关系进行变换,接着再分子分母同时除以(cosx)^2。即sin2x=2sincosx=2sinxcosx/[(sinx)^2+(cosx)^2]=2tanx/[(tanx)^2+1]=-2ab/(a^2+b^2)。

同样的方法,我们可以得到cos2x=(a^2-b^2)/(a^2+b^2)。然后将sin2x和cos2x的表达式代入②,去掉分母即可得到结论。

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解法二:辅助角公式

我们观察一下①式,可以发现等式左边出现了“同角异名”的形式,而这种情况下我们就可以用辅助角公式进行变换。通过辅助角公式变换后,我们就能够将这两个异名函数变为同名的函数。这样就能方便我们后续的处理。

sin2x等于什么(sin2x等于什么公式)

由asinx+bcosx=0及辅助角公式可得:√(a^2+b^2)sin(x+φ)=0,其中sinφ=b/√(a^2+b^2),cosφ=a/√(a^2+b^2),且sin(x+φ)=0,即x+φ=kπ,故x=kπ-φ。

所以sin2x=sin2(kπ-φ)=sin(2kπ-2φ)=sin(-2φ)=-sin2φ=-2sinφcosφ=-2ab/(a^2+b^2)。同理可得:cos2x=(a^2-b^2)/(a^2+b^2),代入②式,即可证明出结论。

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这道题就和大家分享到这里,你觉得这道题难吗?

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