本题导读

本题核心考查三角恒等变换中的“配角/凑角”思想。解题关键在于巧妙发现未知角 可以通过已知组合角 与 做差来表示,从而避免将未知角生硬拆开的繁琐过程。

📌【题干】

Question

(2006年重庆卷(理)) 已知 , , ,则 .

🔍【思路分析】

破题导航

分析角的关系(凑角法): 观察已知角与所求角之间的代数逻辑: 因此,所求的 可以等价转化为: 。 限定角的范围锁定符号:

  • 由 ,推导复合角 和 的取值区间,从而根据同角三角函数的平方关系求出对应的 和 的确切正负符号与数值。 两角差的余弦公式展开: 利用公式 计算得出最终数值。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

因为 ,

  1. 对于角 : 将不等式相加得: 。 说明复合角 落在第四象限。在第四象限内,余弦值为正数。 因为 ,所以:

  2. 对于角 : 由 ,两边同时减去 得: 说明复合角 落在第二象限。在第二象限内,余弦值为负数。 因为 ,所以:

根据角的恒等关系,有:

利用两角差的余弦展开式:

将前面求得的值完整代入计算:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:“已知角表达未知角”的配角思想、三角函数在各象限的符号规约。
  • 核心方法:两角差的余弦公式。
  • 避坑指南:本题有两处极易丢分的陷阱:
  • 陷阱一:范围判定粗心。很多同学在求 时,习惯性盲目认为其在第一象限取正值 ,从而导致算出的结果完全错误。务必严密计算复合角的范围以决定正负号。
  • 陷阱二:强行拆角导致无法求解。如果一开始尝试把 和 用单角的正余弦全部展开列方程组,将直接导致代数式膨胀到无法手动化简的地步。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源: 本题源于人教A版必修第二册“三角恒等变换”章节中关于变角技巧的经典能力大题。 结论推广: 解析三角题时,遵循“变角优先于变名”的战略原则。常见的配角模型还包括: , 等。

🔗【关联脉络】

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