1. 利用二倍角公式和两角和的正弦公式化简已知等式
已知等式为 cos2α=525sin(α+4π)。
利用二倍角公式,左边可化为:
cos2α=cos2α−sin2α=(cosα−sinα)(cosα+sinα)
利用两角和的正弦公式,右边可化为:
525sin(α+4π)=525(sinαcos4π+cosαsin4π)=525⋅22(sinα+cosα)=510(cosα+sinα)
因此,原等式可化为:
(cosα−sinα)(cosα+sinα)=510(cosα+sinα)
2. 约去公因式,求出 $\cos\alpha - \sin\alpha$ 的值
因为 α∈(0,2π),所以 sinα>0 且 cosα>0,从而 cosα+sinα>0。
两边同时除以 cosα+sinα,得:
cosα−sinα=510
3. 两边平方求出 $2\sin\alpha\cos\alpha$ 的值
对 cosα−sinα=510 两边平方,得:
(cosα−sinα)2=(510)2
cos2α−2sinαcosα+sin2α=52
结合同角三角函数关系式 cos2α+sin2α=1,可得:
1−2sinαcosα=52⟹2sinαcosα=53
4. 将关于正弦、余弦的式子转化为关于正切的方程
利用 sin2α+cos2α=1,可将 2sinαcosα=53 变形为:
sin2α+cos2α2sinαcosα=53
分子分母同时除以 cos2α,得:
1+tan2α2tanα=53
整理得一元二次方程:
3tan2α−10tanα+3=0
5. 求解方程并利用已知范围取舍,得到 $\tan\alpha$ 的最终值
解方程 3tan2α−10tanα+3=0,得:
(3tanα−1)(tanα−3)=0⟹tanα=31 或 tanα=3
因为 cosα−sinα=510>0,所以 cosα>sinα。
又 α∈(0,2π),所以 tanα=cosαsinα<1。
因此舍去 tanα=3,得:
tanα=31