1、由 sin18所引发的思考周欣孟 (重庆巴蜀中学)数学问题的解决仅仅只是一半,更重要的是解题之后的回顾。乔治.波利亚题目: .2cos18(in)cos36in18解析:对三角函数中两角和差正余弦公式结构很熟悉的人来说,此题简单:22(i)csisin36co18s36n18o54i()ssi1原 式但是对多数学生来说,似乎此题入手就直接将 用降幂公式来做了2cos18回顾此题,利用学生的思路解下去: 22(1cos36)(in18)36inin8cs4ii原 式做到这里,就会想若知道 , 的值,那么此题就解出来了sin18o,非特殊角的三角函数值,也是可以用代数方法求出来的。sin18一、优
2、先想到的就是构造关于 的方程求解:si原理: 且sico()2n解法一: 18sin7si36co4si18cos36,令 ,24(18)t(0,)2,通过试根知: 为方程的根,则因式分解:30t2t,则: ,即 .2(1)4)tt514t51sin84回顾下,构造三次方程需要较好的因式分解能力,简单改进下,构造二次方程直接一步到位。解法二: ,sin36cos522sin18cos(3618)cos3618sin361836in则: ,令 , ,2i iit(0,)2则: , ,即 .2410t514t 51sin84既然 的三角函数可以求出来,那么是不是所有非特殊角的三角函数都可以用代数法
3、求出来?18答案是肯定的!(引进大学知识)棣莫弗定理:设两个复数(用三角形式表示) ,则:111222(cosin),(cosin)zrzr.121212cos()sin()zr推广:设 个复数(用三角形式表示) , ,n 1cosin)zr222(cosin)zr,则 .(cosi)nnnzr121211s(innkknn 利用棣莫弗定理求 的值.si8解法三:令 , ( )conz5890,即: ,55(s1i)cos(1)sin(1) 5(cos18in)i展开:53244235(cos80cin8i8)(5cin0si18in)i i所以: ,5321osi1os1,令 ,42 2csc()(c)02cos18t则: , , .21605t58tt255os18in4 由此,我们进一步可以算出 的三角函数值,这样通过三角函数的和差公式可以求出任意9,631整数度角的三角函数值。通过解法三,我们还可以得出一个很重要的结论:三角函数多倍角公式(利用等式左右两边实部、虚部对应相等)cosin(cosin),kk N当 时, ; ;3343cos4sco当 时, ; .5k5si16si20i5in5316s20cos5