余弦值(正弦值)连乘形式

发布时间 2024-01-10 17:43:20作者: 静雅斋数学

前言

给定余弦值(正弦值)连乘形式求值,本质属于三角函数中的给角求值类问题,这类题目的特点比较明显:①余弦值连乘形式;②给定的角一般都不是特殊角,但相互成倍数关系;③分母为\(1\),给分子分母同时乘以最小角的 \(2\) 倍正弦[比如例 \(1\)\(2\sin\cfrac{\pi}{17}\) ]后,就能连续多次逆向使用二倍角正弦公式;④最后能将开始所乘的最小角的 \(2\) 倍正弦[比如例 \(1\)\(2\sin\cfrac{\pi}{17}\) ]给约掉,从而求出值。

解题经验:①化角:若给定的角不是倍角关系,常常利用互余互补关系转化为倍角关系;②化函数形式:若给定的是正弦值连乘形式,可以利用互余关系将正弦值连乘形式转化为余弦值连乘形式[比如 \(\sin10^{\circ}=\cos80^{\circ}\)]。

典例剖析

化简求值:\(\cos\cfrac{\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}\)

分析:\(\cos\cfrac{\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{\pi}{17}\cos\cfrac{\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}}{2\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{\sin\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}}{2\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}}{2^2\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}}{2^3\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{8\pi}{17}\cdot\cos\cfrac{8\pi}{17}}{2^4\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{\sin\cfrac{16\pi}{17}}{2^4\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{sin\cfrac{\pi}{17}}{2^4\sin\cfrac{\pi}{17}}\)

\(=\cfrac{1}{16}\)

化简求值:\(\cos\cfrac{\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{3\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{5\pi}{7}\) \(=\quad-\cfrac{1}{8}\)

解: 原式\(=\cos\cfrac{\pi}{7}\cdot(-\cos\cfrac{4\pi}{7})\cdot(-\cos\cfrac{2\pi}{7})\)

\(=\cos\cfrac{\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}}{2\sin\cfrac{\pi}{7}}\)

\(=\cfrac{\sin\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}}{2\sin\cfrac{\pi}{7}}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{2\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}}{2^2\sin\cfrac{\pi}{7}}\)

\(=\cfrac{\sin\cfrac{4\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}}{2^2\sin\cfrac{\pi}{7}}\)

\(=\cfrac{2\sin\cfrac{4\pi}{7}\cdot\cos\cfrac{4\pi}{7}}{2^3\sin\cfrac{\pi}{7}}\)

\(=\cfrac{\sin\cfrac{8\pi}{7}}{2^3\sin\cfrac{\pi}{7}}=-\cfrac{\sin\cfrac{\pi}{7}}{2^3\sin\cfrac{\pi}{7}}=-\cfrac{1}{8}\)

化简求值:\(\sin10^{\circ}\sin30^{\circ}\sin50^{\circ}\sin70^{\circ}\) \(=\quad\cfrac{1}{16}\)

解:原式\(=\cfrac{1}{2}\sin10^{\circ}\sin50^{\circ}\sin70^{\circ}\)

\(=\cfrac{1}{2}\cos80^{\circ}\cos40^{\circ}\cos20^{\circ}\)

\(=\cfrac{1}{2}\cos20^{\circ}\cos40^{\circ}\cos80^{\circ}\)