由倍角公式cos2x=2cos2x-1,可知cos2x可以表示为cosx的二次多项式.对于cos3x,我们有cos3x=cos(2x+x)=cos2xcosx-sin2xsinx=(2cos2x-1)

题目简介

由倍角公式cos2x=2cos2x-1,可知cos2x可以表示为cosx的二次多项式.对于cos3x,我们有cos3x=cos(2x+x)=cos2xcosx-sin2xsinx=(2cos2x-1)

题目详情

由倍角公式cos2x=2cos2x-1,可知cos2x可以表示为cosx的二次多项式.对于cos3x,我们有
cos3x=cos(2x+x)
=cos2xcosx-sin2xsinx
=(2cos2x-1)cosx-2(sinxcosx)sinx
=2cos3x-cosx-2(1-cos2x)cosx
=4cos3x-3cosx
可见cos3x可以表示为cosx的三次多项式.一般地,存在一个n次多项式Pn(t),使得cosnx=Pn(cosx),这些多项式Pn(t)称为切比雪夫多项式.
(I)求证:sin3x=3sinx-4sin3x;
(II)请求出P4(t),即用一个cosx的四次多项式来表示cos4x;
(III)利用结论cos3x=4cos3x-3cosx,求出sin18°的值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)证明:∵sin3x=-cos(class="stub"3π
2
-3x)=-cos[3(class="stub"π
2
-x)]=-[4cos3(class="stub"π
2
-x)-3cos(class="stub"π
2
-x)]

=-(4sin3x-3sinx)=3sinx-4sin3x,故等式成立.
(II)cos4x=cos(2•2x)=2cos22x-1=2(2cos2x-1)2-1=2(4cos4x-4cos2x+1)-1
=8cos4x-8cos2x+1.
(III)∵sin36°=cos54°,∴2sin18°cos18°=4cos318°-3cos18°,
∴4sin218°+2sin18°-1=0,∴sin18°=
5
-1
4

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