经典的半特殊角18°是一个稍有特殊的角度,因为其正好是直角(90°)的五分之一这个角的三角函数值是比较规则的形式,如何计算呢?自然的想法,一定是通过倍角和两角和的公式进行计算我们知道二倍角公式为:sin2θ=2si。
18°是一个稍有特殊的角度,因为其正好是直角(90°)的五分之一。这个角的三角函数值是比较规则的形式,如何计算呢?
自然的想法,一定是通过倍角和两角和的公式进行计算。
我们知道二倍角公式为:
sin2θ=2sinθcosθ
cos2θ=2cos²θ-1=1-2sin²θ
三倍角公式为:
sin3θ=3sinθ-4sin³θ
cos3θ=4cos³θ-3cosθ
于是我们可以凑一个表达式来进行计算。
令θ=18°,由诱导公式可知:
cos3θ=sin2θ (即sin54°=cos36°)
使用三倍角公式展开得:
4cos³θ-3cosθ=2sinθcosθ
(为什么用cos3θ=sin2θ这个表达式?因为这样展开可以约掉cosθ,关键就在这里)
因为cosθ≠0,于是两边约掉cosθ,有:
4cos²θ-3=2sinθ
又因为cos²θ=1-sin²θ,于是表达式转化为关于sinθ的一元二次方程:
4(1-sin²θ)-3=2sinθ
整理得:
4sin²θ 2sinθ-1=0 (其中0<sinθ<1)
解得