恒等变换

题目1

设0<x<y<π2,且tan⁡y=tan⁡x+1cos⁡x,则y−x2=()

解析

常规思路:切化弦,统一三角函数名
tan⁡y=tan⁡x+1cos⁡x可化为
sin⁡ycos⁡y=sin⁡x+1cos⁡x
整理可得sin⁡ycos⁡x=cos⁡ysin⁡x+cos⁡y
即sin⁡ycos⁡x−cos⁡ysin⁡x=cos⁡y⇒
sin⁡(y−x)=cos⁡x=sin⁡(π2−x)

判断角的范围(此步骤是常规问题必备思考步骤)

∵0<x<y<π2
∴0<y−x<π2
0<π2−x<π2
∴y−x=π2−x
y−2x=π2
结果为π4

另解

利用半角公式tan⁡θ2=sin⁡θ2cos⁡θ2=2sin2⁡θ22sin⁡θ2cos⁡θ2=1−cos⁡θsin⁡θ
tan⁡y=1+sin⁡xcos⁡x=1−cos⁡(x+π2)sin⁡(x+π2)=tan⁡(x2+π4)
∵0<x<y<π2
∴0<x2+π4<π2
∴y=x2+π4