一道有点意思的美国数学竞赛题,知识点很多,在国内都不容易分类
美国AMC12的竞赛题,有点意思,难度自然跟国内的竞赛题不能比,但考察的知识点很多,如果是国内出的题目,都不容易给它分类。
题目:如图,以等腰直角三角形ABC的斜边BC向外作以B为直角顶点的直角三角形BCD,使得两个三角形有相同的周长。此时令∠ACD=α,求sin2α的值。
美国AMC竞赛题有个特点,难度不大,有些甚至可以用太简单来形容,但经常会有些有意思的题。
本题不算难,抛去迷惑的外表,考查的知识点还是有点多的,首先是勾股定理。
根据两个三角形周长相等,可以确定△BCD的BD边和斜边CD的数量关系。
不妨令△ABC的直角边AB=AC=1,则BC=√2。设BD=x,CD=2-x,
由勾股定理可以解的x=BD=1/2,CD=3/2。
其次考察的是三角函数的变换。
设∠BCD=β,则2α=90°+2β=π/2+2β,
sin2α=sin(π/2+2β)=cos2β,
根据三角函数的二倍角公式,
cos2β=1-2(sinβ)^2,
而sinβ=BD/CD=1/3,
所以sin2α=cos2β=7/9。
小结:难度不大,但有点意思。为何说他在国内不好分类是因为如果放初中,则没学过三角函数二倍角公式;如果放高中,则又简单了点。
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