本题导读

本题考查三角方程的解法,以及二倍角公式。

📌【题干】

Question

(1990年全国卷(理)) 方程 在区间 内的解的个数是 ()

A. 1         B. 2         C. 3         D. 4

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 基本化简:利用正弦的二倍角公式 ,将方程统一为单角 的三角函数式。
  2. 因式分解:移项并提取公因式 ,将方程转化为两个简单的三角方程 或 .
  3. 区间截取:在开区间 内分别求解这两个方程,统计所有满足条件的自变量 的个数。

✍ 【详细解析】

解:由二倍角公式,原方程 可化为:

移项得:

由此可得两个独立方程:

考虑自变量的取值范围为开区间 :

  • 对于方程 ,在此区间内的解为:(注意: 和 不在开区间内),共 1 个解;
  • 对于方程 ,在此区间内的解为: 和 ,共 2 个解。

两部分解无重合,故原方程在区间 内的解共有 个。

故正确选项为 (C).

✅【答案】

Success

C

✍【详细解析】

Abstract

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:正弦二倍角公式的展开,基本三角方程的求解以及区间限制对解的影响。
  2. 核心方法:
    • 代数因式分解法:移项提取公因式,转化为两个一元三角方程求解。
    • 数形结合法:在同一坐标系内画出 和 在 上的图象,直接观察其交点个数(除去端点后有 3 个交点)。
  3. 避坑指南:
    • 切忌两边同除以 :若直接约去 ,会漏掉 这一组解。
    • 注意区间的开闭:题目给出的是开区间 ,因此 和 必须舍去。若误看成闭区间 ,则会错选为 5 个。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题为三角学的经典题型,源于教材中对三角方程根的个数的考查。它主要测试学生对周期函数在单周期内零点分布规律的掌握。
  2. 结论推广:对于方程 (且 )在开区间 内的解的个数问题:
    • 可通过和差化积公式化为 .
    • 经推导可知,其在 内的通解个数为 个。本题中 ,代入公式得 个,结论完全吻合。

🔗【关联脉络】

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