题目内容
阅读下面材料:根据两角和与差的正弦公式,有
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ------①
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ------②
由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ------③
α+β=A,α-β=B 有α=
代入③得 sinA+cosB=2sin
(1)类比上述推理方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA-cosB=-2sin
(2)若△ABC的三个内角A,B,C满足cos2A+cox2C-cos2B=1,直接利用阅读材料及(1)中的结论试判断△ABC的形状.
【答案】分析:(1)通过两角和与差的余弦公式,令α+β=A,α-β=B有α=
,β=
,即可证明结果.
(2)利用(1)中的结论和二倍角公式,cos2A-cos2B=2sin2C,以及A+B+C=π,推出2sinAcosB=0.∠B=
.得到△ABC为直角三角形.
解答:解:(1)证明:因为cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ,------①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ②
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ③…
令α+β=A,α-β=B有α=
,β=
,
代入③得cosA-cosB=-2sin
sin
..…(8分)
(2)由cos2A+cox2C-cos2B=1得:cos2A-cos2B=2sin2C.
由(1)中结论得:-2sin(A+B)sin(A-B)=2sin2C,
因为A,B,C为△ABC的内角,所以A+B+C=π,
所以-sin(A+B)sin(A-B)=sin2(A+B).
又因为0<A+B<π,所以sin(A+B)≠0,
所以sin(A+B)+sin(A-B)=0.
从而2sinAcosB=0.…(10分)
又因为sinA≠0,所以cosB=0,即∠B=
.
所以△ABC为直角三角形.…(12分)
点评:本小题主要考查两角和与差三角函数公式、二倍角公式、三角函数的恒等变换等基础知识,考查推理论证能力,运算求解能力,考查化归与转化思想等.
(2)利用(1)中的结论和二倍角公式,cos2A-cos2B=2sin2C,以及A+B+C=π,推出2sinAcosB=0.∠B=
解答:解:(1)证明:因为cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ,------①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ②
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ③…
令α+β=A,α-β=B有α=
代入③得cosA-cosB=-2sin
(2)由cos2A+cox2C-cos2B=1得:cos2A-cos2B=2sin2C.
由(1)中结论得:-2sin(A+B)sin(A-B)=2sin2C,
因为A,B,C为△ABC的内角,所以A+B+C=π,
所以-sin(A+B)sin(A-B)=sin2(A+B).
又因为0<A+B<π,所以sin(A+B)≠0,
所以sin(A+B)+sin(A-B)=0.
从而2sinAcosB=0.…(10分)
又因为sinA≠0,所以cosB=0,即∠B=
所以△ABC为直角三角形.…(12分)
点评:本小题主要考查两角和与差三角函数公式、二倍角公式、三角函数的恒等变换等基础知识,考查推理论证能力,运算求解能力,考查化归与转化思想等.
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