大家好!本文和大家分享一道1963年全国高考的数学真题。
1963年高考的时间为7月15日、16日、17日共三天,而当年的数学卷共有10道大题,每题10分,满分100分。题量虽然不大,但是10道题全部是解答题,考生连蒙的机会都没雨。
本文分享的是当年数学卷的第6题,解方程:sin3x-sinx+cos2x=0。
对于现在的学生来说,这道题的难度还是非常大的,甚至拿到班上让高三学生做了一下,不少学霸都懵了,能做出来的只有极少数。下面介绍本题的3种解法供大家参考。
解法一:和差化积
和差化积与积化和差是以前三角恒等变换的重要内容,但是现在已经被移除了人教版高中数学教材,那么我们先看一下和差化积的公式:
根据上面的公式,很明显可以将sin3x和sinx进行处理,得到2cos2xsinx,然后再提公因式cos2x,得到cos2x(2sinx+1)=0,即cos2x=0或2sinx+1=0。
当cos2x=0时,2x=kπ+π/2,从而解出x的取值。
当2sinx+1=0时,sinx=-0.5,则x=2kπ+7π/6或者x=2kπ-π/6。
解法二:三倍角公式和二倍角公式
题目中出现了三倍角和二倍角,所以直接先用三倍角公式和二倍角公式进行变换。
三倍角正弦公式:sin3x=3sinx-4(sinx)^3;
二倍角余弦公式:cos2x=(cosx)^2-(six)^2=2(cosx)^2-1=1-2(sinx)^2。
因为三倍角正弦变换后都是正弦,且题目中还有sinx,所以cos2x也就用含正弦的那个形式。最后化简得到:
(2sinx+1)[2(sinx)^2-1]=0,即2sinx+1=0或者2(sinx)^2-1=0。
对于2(sinx)^2-1=0,可以利用倍角公式化为cos2x=0来计算,也就是同解法一。还可以直接解出sinx的值,进而求出x的值。
解法三:两角和正弦公式、倍角公式
在不知道和差化积和三倍角公式的情况下,可以先用两角和的正弦公式对3x进行处理。
即sin3x=sin(x+2x)=sinxcos2x+cosxsin2x=sinxcos2x+cosx·2sinxcosx=sinxcos2x+sinx·2(cosx)^2。
处理到这一步后,再将sinx·2(cosx)^2和sinx作为一组进行变换,即:sinx·2(cosx)^2-sinx=sinx[2(cosx)^2-1]=sinxcos2x。这样一来,再提公因式cos2x就得到:cos2x(2sinx+1)=0。后面的解法就同解法一了。
对于现在的学生来说,他们没有学习和差化积和三倍角公式,所以这道题的难度就在于对3x这个三倍角的处理,也是难住不少学霸的地方。