1954年高考是新中国成立后举行的第三次高考。 那时候所学知识的难度和广度都没有现在好,考试的难度自然比现在的高考要低很多。 即使是现在,也有很多高中生说,如果自己早几十年出生,那个时候参加高考,就是尖子生。 但是,这并不意味着当时的所有问题都非常简单。 比如这篇文章就给大家分享了一道1954年高考解三角函数方程的真题。 现在很多同学还是做不到。
题目见上图。 题中的tgx就是现在的tanx,后面的解释会换成tanx。 让我与您分享这个问题的两个解决方案。
解法一:弦切
在三角恒等变换中,弦切是一个非常重要的变换技巧。 简单的说,遇到正切和余切时,用同角的三角函数 关系中的商关系,即tanx=sinx/cosx把正切函数(余切在目前国卷教材中已经删除)变成 一个正余弦函数,从而成为正余弦函数的运算。
这道题,把字符串切开后,等式左边的分子和分母同时乘以cosx,就变成了(cosx sinx)/(cosx-sinx)。
原方程右边有一个倍角,所以可以用倍角正弦公式进行变换,同时将“1”转化为三角函数的平方关系 角相同,所以等式右边变成(cosx sinx)^2。
接下来去掉分母,方程可简化为:2(cosx sinx)(sinx)^2=0,则cosx sinx=0或sinx=0。
当cosx sinx=0,tanx=-1,即x=kπ-π/4;
当sinx=0时,x=kπ。
当然如果觉得直接去分母转置麻烦,也可以得到(cosx sinx)/(cosx-sinx)=(cosx sinx)后直接讨论^ 2. 即分为cosx sinx=0和1/(cosx-sinx)=cosx sinx两种情况。
另外,在求解cosx sinx=0的情况时,除了上述方法外,还可以使用辅助角公式来求解。 具体解法如下图所示:
解法二:齐次变换
原方程左边不动,右边的分母看 为“1”,然后用“1”的同角三角函数的平方关系变换和倍角变换的正弦公式sin2x,右边也可以完全变换为tanx的分数, 即 (tanx 1)^2/[(tanx)^2 1]。
接下来,求解tanx的值。 计算tanx的值时,不要直接去分母,计算量会比较大。 比较简单的方法是直接分类讨论,即分成tanx 1=0和1/(1-tanx)=(tanx 1)/[(tanx)^2 1]两种情况求解。
这道题的难度其实并不大,但是很多同学都做不到,你会做吗?