一道幾何題的代數(shù)解法(較繁瑣)
原題參考原視頻:
設(shè)AB=1
在△ABE中,由正弦定理得:
AE/sin80°=1/sin30°
即AE=2sin80°
在△ABD中,由正弦定理得:
AD/sin60°=1/sin40°
即AD=sin60°/sin40°
過(guò)D作DM⊥AE于M
則在Rt△ADM中,
DM=ADsin10°=sin60°sin10°/sin40°
AM=ADcos10°=sin60°cos10°/sin40°
設(shè)待求角為θ
在Rt△DME中
tanθ=DM/ME=DM/(AE-AM)
=[sin60°sin10°/sin40°]/
[2sin80°-sin60°cos10°/sin40°]
=sin60°sin10°/
(2sin80°sin40°-sin60°cos10°)
將sin80°換成cos10°
=sin60°sin10°/[cos10°(2sin40°-sin60°)]
其中,2sin40°-sin60°
=sin40°-sin60°+sin40°
=2cos50°sin(-10°)+sin40°
=-2sin40°sin10°+sin40°
=sin40°(1-2sin10°)
=2sin40°(sin30°-sin10°)
=2sin40°*2cos20°sin10°
=4sin40°cos20°sin10°
代入原式得:
原式=sin60°sin10°/(cos10°*4sin40°cos20°sin10°)
=cos30°/(4cos10°cos20°sin40°)
=(4cos310°-3cos10°)/
(4cos10°cos20°sin40°)
=(4cos210°-3)/(4cos20°sin40°)
=(2cos20°-1)/(4cos20°sin40°)
=2(cos20°-cos60°)/(4cos20°sin40°)
=-4sin40°sin(-20°)/(4cos20°sin40°)
=4sin40°sin20°/(4cos20°sin40°)
=tan20°
故θ=20°
ps:上述化簡(jiǎn)涉及二倍角公式,三倍角公式,誘導(dǎo)公式及和差化積等三角恒等變換知識(shí)。此法思路即先寫(xiě)出待求角正切值表達(dá)式,后通過(guò)對(duì)分子分母和差化積化簡(jiǎn)最后得到分子分母僅剩一正弦一余弦,即可化切求值