COS 36°的几种求法

2019-04-15 10:48雷亚庆
新高考·高一数学 2019年1期
关键词:平分线公式黄金

雷亚庆

2016届镇江一模有这样一道题:

根据sin 36°=cos 54°,求cos 2016°.

由于cos 2016°=cos(1800°+216°)=cos 216°=cos(180°+36°)=cos 36°,

所以问题回到求cos36°的值,这是一个很经典的问题.事实上题目中的条件虽然提示了解题的方向,但客观上也束缚了解题的思路.实际上如果我们打开思路,就可以发现很多解法.

解法1 利用余角公式求解,因为sin 36°=cos 54°,所以得到2sin 18°cos 18°=cos(36°+ 18°),即2sin 18°cos 18°=cos 36°cos 18°-sin 36°sin 18°,亦即2sin 18°cos 18°=cos 36°cos 18°-2sin 18°cos 18°sin 18°,两边同时除以cos 18°,有2sin 18°=(1-2 sin 218°)-2 sin218°.设sin 18°=x,得2x=(1-2x2)2x2,即4X2+2x-1=0,

解得

所以

解法2 因为sin 72°=cos 18°,所以2sin 36°cos 36°=cos 18°,即4sin 18°cos 18°cos 36°=cos 18°,两边同除以cos 18°,得4sin 18°(1-2sin2 18°)=1,设sin 18°=x,则4x(1-2x2)=1,

注意到上述方程有一根

解法3 利用补角公式求解.因为sin 72°=sin 108°,所以2sin 36°cos 36°=sin 72°cos 36°+ cos 72°sin 36°,两边同除以sin 36°,得2cos 36°=2 cos236°+cos 72°,即2cos 36°=2cos236°+2cos236°-1.设cos 36°=x,则有2x=4x21即4x2-2x-1=0,

解法4 构造黄金三角形求解,

如图1构造三角形ABC,∠A=36°,∠ABC=∠ACB=72°,

作∠ABC的角平分线BD,交AC于点D,

设AB=AC=1,BD=AD=BC=BC=X,则CD=1-X,

显然△ABC∽△BDC,

實际上我们发现这个三角形的底与腰之比为黄金分割数

因此这个三角形也被称为黄金三角形或最美三角形.

解法5 利用解三角形求解.如图1,在△BDC中,cOs 36°=X2+X2-(1-X)2/2X2=X2+2X-1/2X2在△ABD中,cos 36°=1/2X,即有X2+2X-1/2X2=1/2X,

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