观察下列等式 ①sin⁡30∘=12cos⁡60∘=12②sin⁡45∘=22cos⁡45∘=22③sin⁡60∘=32cos⁡30∘=32…①\sin 30^{\circ}= \dfrac {1}{2}\cos 60^{\circ}= \dfrac {1}{2}②\sin 45^{\circ}= \dfrac { \sqrt {2}}{2}\cos 45^{\circ}= \dfrac { \sqrt {2}}{2}③\sin 60^{\circ}= \dfrac { \sqrt {3}}{2}\cos 30^{\circ}= \dfrac { \sqrt {3}}{2}… 根据上述规律,计算sin⁡2a+sin⁡2(90∘−a)=\sin ^{2}a+\sin ^{2}(90^{\circ}-a)= ___ .

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完整解法

1. 观察已知等式归纳出互余两角三角函数的关系

观察给出的等式:
① sin⁡30∘=cos⁡60∘=12\sin 30^{\circ} = \cos 60^{\circ} = \dfrac{1}{2};
② sin⁡45∘=cos⁡45∘=22\sin 45^{\circ} = \cos 45^{\circ} = \dfrac{\sqrt{2}}{2};
③ sin⁡60∘=cos⁡30∘=32\sin 60^{\circ} = \cos 30^{\circ} = \dfrac{\sqrt{3}}{2}.
可以发现规律:当两个角互余(即和为 90∘90^{\circ})时,其中一个角的正弦值等于另一个角的余弦值,即对任意锐角 aa,有 sin⁡(90∘−a)=cos⁡a\sin(90^{\circ}-a) = \cos a.

2. 代入目标式进行变形

将发现的规律 sin⁡(90∘−a)=cos⁡a\sin(90^{\circ}-a) = \cos a 代入待求式 sin⁡2a+sin⁡2(90∘−a)\sin^2 a + \sin^2(90^{\circ}-a) 中,
得到:
sin⁡2a+sin⁡2(90∘−a)=sin⁡2a+cos⁡2a\sin^2 a + \sin^2(90^{\circ}-a) = \sin^2 a + \cos^2 a

3. 利用同角三角函数平方和关系求得最终结果

根据同角三角函数的基本关系式,对任意角 aa,均有 sin⁡2a+cos⁡2a=1\sin^2 a + \cos^2 a = 1.
所以,原式的值为 11.

答案

1

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