一道三角函数题的复数解法
2012-08-27吴佐慧
中学数学杂志 2012年17期
关键词:新课程
☉广 西 柳 州 高 级 中 学 吴佐慧
☉华中师范大学第一附属中学 徐李林
☉湖 北 大 学 数 学 系 刘合国
我们先看下面这道题及其常规解法.
题目:已知cosA+cosB+cosC=0,sinA+sinB+sinC=0,求证:

解法一:由条件可得cosA+cosB=-cosC,sinA+sinB=-
sinC,则(cosA+cosB)2+(sinA+sinB)2=1.+

同理sin3A+sin3B+sin3C=3sin(A+B+C).
下面运用复数给出两种自然简单的解法.
解法二:设z1=cosA+isinA,z2=cosB+isinB,z3=cosC+isinC,由条件可得z1+z2+z3=0.
设在复平面xOy内z1,z2,z3所对应的点分别为M,N,P,则△MNP是等边三角形,且点O为其中心.

所以cos3A+cos3B+cos3C=3cos(A+B+C).
同理sin3A+sin3B+sin3C=3sin(A+B+C).
解法三:设z1=cosA+isinA,z2=cosB+isinB,z3=cosC+isinC,由条件可得z1+z2+z3=0.

则cos3A+cos3B+cos3C=3cos(A+B+C),sin3A+sin3B+sin3C=3sin(A+B+C).
复数是初等数学中代数、几何、三角等分科知识的交汇点,著名数学家J.Hadamard有句名言:“实数域里两个真理之间的最短路程是通过复数域.”巧妙地借用复数,可以大大简化解题过程,很好地解决某些代数、三角、几何等问题,同时还可以开阔学生的眼界,提升学生的思维能力,这符合新课程改革的教育思想与理念.
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