三角函數是基本初等函數之一,常見的三角函數包括正弦函數(sinθ)、餘弦函數(cosθ)和正切函數(tanθ)。現在高中數學一般隻談論這三種函數,其實還有三種函數,分别是它們的倒數,餘切函數(cotθ=1/tanθ)、正割函數(secθ=1/cosθ)、餘割函數(cscθ=1/sinθ)。基本公式為兩角和(差),積化和差、和差化積,半角、倍角公式,萬變不離其宗,隻要熟練、合理的運用這些恒等變形,便可順暢的解題。
例題: 化簡: (1 sinθ cosθ)/(1 sinθ-cosθ) (1-cosθ sinθ)/(1 cosθ sinθ)
分析:本題隻涉及正、餘弦函數,有2個分式,可以分塊來做,進行化積、約分;也可以先通分成一個整體分式,再進行化積、約分。由 1-cosθ 、 1 cosθ 可以聯想到半角公式,不妨一試。
為方便表述,以下令α=θ/2 A=(1 sinθ cosθ)/(1 sinθ-cosθ) B=(1-cosθ sinθ)/(1 cosθ sinθ)
解法Ⅰ:A、B分别化簡
将 sinθ=2sinαcosα, cosθ=2cos²α-1=1-2sin²α 代入A得:
A=(2cos²α 2sinαcosα)/(2sin²α 2sinαcosα)
=cosα/sinα
=cotα
同理可推出 B=tanα ,所以:
原式=cotα tanα
=(sin²α cos²α)/sinαcosα
=2/sin(2α)
=2cscθ
解法Ⅱ:原式直接通分,再化簡
原式=[(1 sinθ-cosθ)² (1 sinθ cosθ)²]/[(1 sinθ)²-cos²θ]
=[2(1 sinθ)² 2cos²θ]/(2sin²θ 2sinθ)
=2/sinθ
=2cscθ
解法Ⅲ:利用半角公式
因為 tan(θ/2)= (1-cosθ)/sinθ= sinθ/(1 cosθ)
由合分比原理可得:
tan(θ/2)=(1-cosθ sinθ)/(1 cosθ sinθ)
原式=cot(θ/2) tan(θ/2)=2cscθ
解法Ⅳ:将原題中的正、餘弦函數先化成正、餘切函數,再行化簡
将A分子、分母同時除以sinθ:
A={[(1-cosθ)/sinθ] 1}/{[(1 cosθ)/sinθ] 1}
=(tanα 1)/(cotα 1)
=tanα
因此,原式=cotα tanα=2cscθ
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!