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=
A+B
2
,β=
A-B
2

代入③得 sinA+sinB=2sin
A+B
2
cos
A-B
2

(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
A+B
2
sin
A-B
2

(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=

A+B
2
,β=
A-B
2

代入③得cosA-cosB=-2sin

A+B
2
sin
A-B
2
.…(6分)

(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)

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