本题导读
本题考查同角三角函数关系。核心在于公式法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2012年福建卷(文)) 某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ .
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
🔍【思路分析】
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(1)取②式:;(2)推广为 时 。
✅【答案】
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(1)常数为 ;(2)恒等式:对满足 的任意角 ,,都有 ,证明见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1)选择②式(两角相同,直接用二倍角公式):
。
(2)观察五个式子中出现的两个角(如 与 、 与 ),其和均为 。推广为:
对满足 的任意角 ,,都有 。
证明:由 ,得
。
于是 ,
。
故
。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:同角平方关系;二倍角(降幂)公式;差角公式;由特殊到一般的归纳推广
核心方法:选”同角”式子最快求出常数;从五个式子中提取公共结构(两角之和为 )作推广,再用差角公式展开验证
避坑指南:归纳推广的关键是找共同规律(本题是 ),推广后必须对一般情形严格证明;展开中 两项恰好相消,算错符号就推不出常数。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:三角恒等式的归纳探究题,与 2013 年北京卷文第 15 题、2013 年四川卷文第 14 题同族。
结论推广: 仅依赖 : 时该式 。
方法推广:“找规律—提猜想—证一般”的探究三步曲;选择最特殊的例子(同角)求常数是降低计算量的关键。
🔗【关联脉络】
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