本题导读
本题考查三角两角和与差的公式、和差化积公式。核心在于和差化积法、构造两式相除法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(1990年全国卷(理)) 已知 ,,求 的值.
🔍【思路分析】
破题导航
- 观察结构选择公式:已知条件是两个角度的正弦和与余弦和,目标是求解两角和的正切值 。可以利用和差化积公式将两个已知等式展开为乘积式。
- 提取共有半角:
- ;
- 。
- 消除差异项并求切值:将两个和差化积后的等式相除,可以完全消去公共因式 ,从而直接求得 的值。
- 应用二倍角公式:将 视为 的二倍角,利用正切的倍角公式 求出最终答案。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
由已知条件,应用三角函数的和差化积公式:
由方程②可知, 且 (若其中一项为0,则乘积为0,与 矛盾)。 将方程①两边同时除以方程②,可消去公共项 :
化简得:
由于 ,根据正切的二倍角公式,有:
将 代入上式中:
计算分式繁分式化简:
故 的值为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:和差化积公式的应用,正切函数的倍角公式,三角代数式的“整体化”消元思想。
- 核心方法:
- 和差化积除法消元法:直接将和式化为积式,通过相除把未知且无法求解的“差角”因式消去,直接聚焦于“和角”结构,是最快最标准的通法。
- 平方加法求和法(另解):将两已知式分别平方后相加,可求出 的值;进而可以通过二倍角或展开式配合方程组间接求解,但运算量远大于和差化积法。
- 避坑指南:
- 试图解出独立角:本题中只有两个方程,却含有 两个未知角,在没有限定区间的情况下,绝对无法也无需解出 和 的具体值。必须建立整体求解思维。
- 倍角公式分母符号记错:正切二倍角公式分母为 ,考生容易与正弦二倍角万能公式的分母 记混,导致将分母算成 从而得出错误答案。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题是三角恒等变换章节中关于“已知和式求合角”的元祖级高考经典题,源自教材中对和差化积与倍角公式综合熟练度的梯度的考查。
- 结论推广:若设 ,(其中 ),则通过相同的数学模型推导,可以得到一组极其通用的恒等求值链:
- 将本题中 代入该推广结论中直接验算:。结论完全一致。
🔗【关联脉络】
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