(5分)已知 α 为第三象限的角, cos 2 α=- 3…——2010 高考数学第 14 题答案解析

2010_旧全国 I 卷 (2010·理)

2010 全国 第 14 题 解答题 区分题
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14.(5分)已知 $\alpha$ 为第三象限的角, $\cos 2 \alpha=-\frac{3}{5}$ ,则 $\tan \left(\frac{\pi}{4}+2 \alpha\right)=-\frac{1}{7}$-

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【考点】G3:象限角、轴线角;GG:同角三角函数间的基本关系;GP:两角和与差的三角函数;GS:二倍角的三角函数.

【专题】11:计算题.
**方法一**:由 $\alpha$ 为第三象限的角,判断出 $2 \alpha$ 可能的范围,再结合又 $\cos 2 \alpha=-\frac{3}{5}<0$ 确定出 $2 \alpha$ 在第二象限,利用同角三角函数关系求出其正弦,再由两角和的正切公式展开代入求值。

**方法二**:判断 $2 \alpha$ 可能的范围时用的条件组合方式是推出式,其它比同.
【解答】解:方法一:因为 $\alpha$ 为第三象限的角,所以 $2 \alpha \in(2(2 k+1) \pi, \pi+2(2 \mathrm{k}+1) \pi) \quad(\mathrm{k} \in \mathrm{Z})$,
又 $_{\cos 2 \alpha} \alpha=-\frac{3}{5}<0$ ,所以 $2 \alpha \in\left(\frac{\pi}{2}+2(2 k+1) \pi, ~ \pi+2(2 k+1) \pi\right)(k \in Z$ ,

于是有 $\sin 2 \alpha=\frac{4}{5}, \tan 2 \alpha=\frac{\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha}=-\frac{4}{3}$ ,
所以 $\tan \left(\frac{\pi}{4}+2 \alpha\right)=\frac{\tan \frac{\pi}{4}+\tan 2 \alpha}{1-\tan \frac{\pi}{4} \tan 2 \alpha}=\frac{1-\frac{4}{3}}{1+\frac{4}{3}}=-\frac{1}{7}$ .
**方法二**:$\alpha$ 为第三象限的角, $\cos 2 \alpha=-\frac{3}{5}, 2 \mathrm{k} \pi+\pi<\alpha<2 \mathrm{k} \pi+\frac{3}{2} \pi \Rightarrow 4 \mathrm{k} \pi+2 \pi< 2 \alpha<4 \mathrm{k} \pi+3 \pi \Rightarrow 2 \alpha$ 在二象限, $\sin 2 \alpha=\frac{4}{5}$
$\tan \left(\frac{\pi}{4}+2 \alpha\right)=\frac{\sin \left(\frac{\pi}{4}+2 \alpha\right)}{\cos \left(\frac{\pi}{4}+2 \alpha\right)}=\frac{\sin \frac{\pi}{4} \cos 2 \alpha+\cos \frac{\pi}{4} \sin 2 \alpha}{\cos \frac{\pi}{4} \cos 2 \alpha-\sin \frac{\pi}{4} \sin 2 \alpha}=\frac{\cos 2 \alpha+\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha-\sin 2 \alpha}=-\frac{1}{7}$
【点评】本小题主要考查三角函数值符号的判断、同角三角函数关系、和角的

正切公式,同时考查了基本运算能力及等价变换的解题技能。

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