每日一题[151] 三角求和

2015年高考数学江苏卷理科第14题:

设向量ak=(coskπ6,sinkπ6+coskπ6)k=0,1,2,,12,则11k=0(akak+1)的值为_______.


cover正确答案是93

法一

根据题意有11k=0(akak+1)=11k=0[cosk6πcosk+16π+(sink6π+cosk6π)(sink+16π+cosk+16π)]=11k=0(2cosk6πcosk+16π+sink6πsink+16π+sin2k+16π),

考虑到11k=0(cosk6πcosk+16π+sink6πsink+16π)=11k=0cosπ6=63,

11k=0cosk6πcosk+16π=11k=0sink+36πsink+46π=14k=3sink6πsink+16π=11k=0sink6πsink+16π,

于是11k=0cosk6πcosk+16π=11k=0sink6πsink+16π=33,
11k=0sin2k+16π=5k=0sin2k+16π+11k=6sin2k+16π=5k=0sin2k+16π+5k=0sin(2π+2k+16π)=25k=0sin2k+16π=0,
因此所求和式的值为93

法二(meiyun提供)

根据题意有11k=0(akak+1)=11k=0[cosk6πcosk+16π+(sink6π+cosk6π)(sink+16π+cosk+16π)]=11k=0[cosk6π(32cosk6π12sink6π)+(sink6π+cosk6π)(312sink6π+3+12cosk6π)],

注意到11k=0cos2k6π=11k=01+cosk3π2=6,11k=0cosk6πsink6π=11k=012sink3π=0,11k=0sin2k6π=11k=01cosk3π2=6,

于是不难计算得所求和式的值为93


   两种方法都刻意绕开了使用和差化积公式.

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