三角恒等式證明的基本技巧

2021-05-17 23:41:24 字數 1306 閱讀 1694

例4 求證 =

思路分析:將左式分子中「1」用「sin2α+cos2α」代替,問題便迎刃而解。

左邊====右邊

5.化引數

用代入、加減、乘除及三角公式消去引數的方法同樣在證明恒等式時用到。

例5 已知acos2α+bsin2α=mcos2β,asin2α+bcos2α=nsin2β,mtan2α=ntan2β(β≠nπ)

求證:(a+b)(m+n)=2mn

思路分析:消去引數,當m=0時,由mtan2α=ntan2β得n=0,顯然成立。當m≠0時,只須消去α、β即可。

由acos2α+bsin2α=mcos2β,asin2α+bcos2α=nsin2β得

=tan2β,再由mtan2α=ntan2β得=tan2α即可得=tan2α,解得tan2α=1,所以sin2α=cos2α=。

求得cos2β=,sin2β=,又由cos2β+sin2β=1不得。∴+=1 ,

即 (a+b)(m+n)=2mn

6.化比

一些附有積或商形式的條件三角恒等式證明問題,常可考慮應用比例的有關定理。用等比定理,合、分比定理對條件加以變換,或順推出結論,或簡化條件,常常可以為解題帶來方便。

例6 已知(1+cosα)(1-cosβ)=1-2(≠0,1)。求證:tan2=tan2

思路分析:綜觀條件與結論,可考慮從條件中將分離出來,以結論中為嚮導,應用合比定理即可達到論證之目的。 由已知得1+cosα-cosβ-2cosαcosβ=1-2, 2(cosαcosβ-1)= (cosα-cosβ),∴ = 依合分比定理得

====tan2cot2 ∴ tan2=tan2

7.化結構

觀察等式左右結構上的差異,立足於統一結構形式也是三角恒等式的一種技巧。

例7設a+b+c=π,求證:sina+sinb+sinc=4coscoscos

思路分析:這裡等式左右分別為和積的形式,現將左邊化成積。

∵ a+b+c=π ∴ sinc=sin[π-(a+b)]=sin(a+b) ∴左邊=2sincos+ sin(a+b)= 2sin (cos+cos)=2sin2coscos

=4 coscoscos

8.化拆項

這一類恒等式可與數學求和結合起來,常拆項相消法。

例8 求cosx+cos2x+…+cosnx=

思路分析:左邊同乘以sin,去括號,積化和差可得

左邊= [(sin-sin)+(sin-sin)+…+(sin-sin)]

= (sin- sin)=cossin

9.數學歸納法

與自然數有關的命題,還可以用數學歸納法解決。

上述例題可用數學歸納法證明。

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