在考研数学中,三角函数的答案化简通常涉及以下步骤:
1. 三角恒等变换:首先,使用三角恒等式将复杂的三角函数表达式化简。例如,使用和差化积公式、倍角公式、半角公式等。
2. 化简根号:对于含有根号的三角函数表达式,可以尝试通过有理化或倍角公式将其化简。
3. 化简分数:将分数形式的三角函数表达式通过通分、约分等方式化简。
4. 化简三角函数值:利用特殊角的三角函数值,如π/6、π/4、π/3等,将表达式中的三角函数值化简为基本函数。
以下是一个具体的例子:
题目:化简表达式 $\frac{\sqrt{3}\sin x - \cos x}{\sin x + \cos x}$。
解答:
1. 使用和差化积公式:$\sin x + \cos x = \sqrt{2}\sin(x + \pi/4)$,$\sin x - \cos x = \sqrt{2}\sin(x - \pi/4)$。
2. 将原表达式变形:$\frac{\sqrt{3}\sin x - \cos x}{\sin x + \cos x} = \frac{\sqrt{3}(\sin x - \cos x) + 2\cos x}{\sin x + \cos x}$。
3. 提取公因式:$\frac{\sqrt{3}(\sin x - \cos x) + 2\cos x}{\sin x + \cos x} = \sqrt{3} + \frac{2\cos x}{\sin x + \cos x}$。
4. 使用和差化积公式化简分母:$\frac{2\cos x}{\sin x + \cos x} = \frac{2\cos x}{\sqrt{2}\sin(x + \pi/4)} = \frac{\sqrt{2}\cos x}{\sin x + \cos x}$。
5. 最后,将分母中的三角函数值用特殊角的三角函数值表示:$\frac{\sqrt{2}\cos x}{\sin x + \cos x} = \frac{\sqrt{2}\cos x}{\sqrt{2}\sin(x + \pi/4)} = \cos(x + \pi/4)$。
因此,原表达式化简为 $\sqrt{3} + \cos(x + \pi/4)$。
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