本题导读
本题考查二倍角公式,以及同角三角函数基本关系。
📌【题干】
Question
(2021年新高考I卷)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 结构识别与化简:分子中的 是三角变换中的高频结构。通过利用 和 ,可以将其配方为完全平方式 ,从而与分母进行约分。
- 齐次化处理:约分后得到的式子是 与 的二次齐次式。利用“除以 1”的技巧,将分母看作 ,进而通过分子分母同时除以 实现“切弦化”。
- 代值计算:将 代入转化后的正切表达式中,求得最终数值。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
第一步:化简分子中的核心项 利用同角三角函数基本关系 和二倍角公式 :
第二步:对原分式进行约分 将化简后的结构代入原式: 由于 ,可知 ,约分得:
第三步:利用齐次化思想转化 将 看作分母为 1 的分式,并利用 进行代换: 分子分母同时除以 :
第四步:代入 计算 将 代入上式:
故选:C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心模型:处理“已知 求 混合式”的问题,核心在于齐次化。
- 若式子是分式且分子分母次数相同(如一次比一次,二次比二次),直接除以 的对应幂次即可。
- 若式子不是分式(如本题化简后的结果),需手动构造分母为 。
- 经典结构储备:熟练掌握 。这一变换在求值、化简以及判断单调性题目中极度常用。
- 避坑指南:
- 约分前提:在解答题中约分需交代分母不为 0。本题中 决定了 。
- 计算细节:代入负数时务必加括号,注意 与 的区别。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 方法拓展:本题也可以在第二步结束后,利用 结合 解出 和 的具体数值,但计算量相对较大,不如齐次化法简洁。
- 变式思考:如果题目求的是 的值,该如何利用 求解? (提示:利用 即可)。
🔗【关联脉络】
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