已知α∈[0,π4],β∈[0,π4]且sin(2α+β)=3cos(α+β)sinα,4tanα2=1−tan2α2,求α+β的值.

问题描述:

已知α∈[0,

π
4
],β∈[0,
π
4
]
且sin(2α+β)=3cos(α+β)sinα,4tan
α
2
=1−tan2
α
2
,求α+β的值.

∵sin(2α+β)=sin[(α+β)+α]=sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα=3cos(α+β)sinα,
∴sin(α+β)cosα=2cos(α+β)sinα,即tan(α+β)=2tanα,
∵4tan

α
2
=1-tan2
α
2

2tan
α
2
1−tan2
α
2
=
1
2
,即tanα=
1
2

∴tan(α+β)=2tanα=1,
∵α∈[0,
π
4
],β∈[0,
π
4
],
∴α+β∈[0,
π
2
],
则α+β=
π
4

答案解析:第一个等式中将sin(2α+β)变形为sin[(α+β)+α],利用两角和与差的正弦函数公式化简,第二个等式变形后利用二倍角的正切函数公式化简,求出tanα的值,进而求出tan(α+β)的值,根据α与β的范围求出α+β的范围,利用特殊角的三角函数值即可求出α+β的度数.
考试点:二倍角的余弦;半角的三角函数.
知识点:此题考查了二倍角的余弦函数公式,半角的三角函数,以及两角和与差的正弦函数公式,熟练掌握公式是解本题的关键.