问题
解答题
阅读下面材料: 根据两角和与差的正弦公式,有sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ------① sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ------② 由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ------③ 令α+β=A,α-β=B有α=
代入③得 sinA+sinB=2sin
(Ⅰ)类比上述推证方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA-cosB=-2sin
(Ⅱ)若△ABC的三个内角A,B,C满足cos2A-cos2B=2sin2C,试判断△ABC的形状. (提示:如果需要,也可以直接利用阅读材料及(Ⅰ)中的结论) |
答案
满分(12分).
解法一:(Ⅰ)因为cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ,①cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ,②…(2分)
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ.③…(3分)
令α+β=A,α-β=B有α=
,β=A+B 2
,A-B 2
代入③得cosA-cosB=-2sin
sinA+B 2
.…(6分)A-B 2
(Ⅱ)由二倍角公式,cos2A-cos2B=2sin2C可化为1-2sin2A-1+2sin2B=2sin2C,…(8分)
即sin2A+sin2C=sin2B.…(9分)
设△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
由正弦定理可得a2+c2=b2.…(11分)
根据勾股定理的逆定理知△ABC为直角三角形.…(12分)
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的结论和二倍角公式,cos2A-cos2B=2sin2C可化为-2sin(A+B)sin(A-B)=2sin2C,…(8分)
因为A,B,C为△ABC的内角,所以A+B+C=π,
所以-sin(A+B)sin(A-B)=sin2(A+B).
又因为0<A+B<π,所以sin(A+B)≠0,
所以sin(A+B)+sin(A-B)=0.
从而2sinAcosB=0.…(10分)
又因为sinA≠0,所以cosB=0,即∠B=
.π 2
所以△ABC为直角三角形.…(12分)