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一道1954年高考数学真题, 解方程, 学霸直言送分题

1954年高考是新中国成立后进行的第三次全国统一高考。当年高考的数学试卷的题目设置为五道大题,其中第一道大题包括了6道小题,其余大题都只有一题。不过,当时的数学卷并没有选择题和填空题,从头到尾全部是解答题。

本文和大家分享的这道真题位于当年试卷的第四大题。这是一道解三角方程的题目,看似非常简单,学霸也直言就是送分题,但是却还是有不少同学没做对,只因解题过程中忽略了一些细节。那么接下来我们一起来看一下这道题。

在解题之前先说明一点,题目中的tgx也就是现在书上的tanx,在下面的解题中也写成现在的tanx。

分析一下方程,可以发现左边的分子分母都含有正切函数,所以看到正切函数就想到“切化弦”,即tanx=sinx/cosx,然后分子分母同时乘以cosx,这样左边就化为(cosx+sinx)/(cosx-sinx)。

再看右边,出现了sin2x,明显可以用二倍角公式转化,即sin2x=2sinxcosx。同时用同角三角函数关系将“1”进行转化,即1=(sinx)^2+(cosx)^2,这样右边就转化为了(sinx+cosx)^2,再将左边的分母乘到右边。

到这一步都很简单,都是比较常用的处理方法,但是接下来的这一步却出现了不该有的错误。那就是不少同学将等式两边同时除以cosx+sinx,就是这一步出错导致整道题没做对。其实,也并不是不能除以cosx+sinx,但是在除之前要确保cosx+sinx不为零,即还要讨论cosx+sinx=0的情况,否则就会漏解。

这道题到这一步后可以先移项再提公因式cosx+sinx,整理后得到:

(sinx+cosx)[(cosx)^2-(sinx)^2-1]=0①;即(sinx+cosx)(cos2x-1)=0。

接下来分类讨论。

当sinx+cosx=0时,tanx=0,解得:x=kπ-π/4。

当cos2x-1=0时,cos2x=1,则2x=2kπ,即x=kπ。

上面两种情况下,k均为整数。完整过程见下图:

另外,当整理得到式子①时,除了上面的处理方法,还可以有其他的方法。比如当sinx+cosx=0时,可以用辅助角公式变形,得到√2sin(x+π/4)=0,从而得到x+π/4=kπ,再解出x即可。再如(cosx)^2-(sinx)^2-1=0时,可以用同角三角函数的平方关系转化,得到-2(sinx)^2=0,即sinx=0,解出x即可。

如果是你做这道题,你能得到满分吗?

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