Подробный разбор
Практика. Преобразование тригонометрических выражений
Условие и решение преподавателя — в одном материале.
Запишите полное и обоснованное решение всех заданий, содержащее все необходимые пояснения, вычисления, промежуточные выкладки, окончательный ответ.
Задание 1.
Вычислите значения выражений:
а) (13 баллов);
б) (13 баллов);
в) (13 баллов).
Задание 2.
Известно, что ;
.
Найдите значения выражений:
а) (12 баллов);
б) (12 баллов);
в) (12 баллов).
Задание 3 (25 баллов).
Упростите выражение:
.
Задание 1.
Вычислите значения выражений:
а) cos 2130°.
Пример решения:
Примечание:
В данном задании воспользуемся периодичностью функции косинус, 360° · 6 — это 6 полных оборотов по окружности, поэтому их мы можем «отбросить» при расчётах, полный оборот вернёт нас в начало отсчёта. Также помним про чётность функции косинус, поэтому cos (−30°) = cos 30°
б) .
Пример решения:
Примечание:
В данном задании воспользуемся периодичностью функции синус, 12π — это 6 полных оборотов по окружности, поэтому их мы можем «отбросить» при расчётах, полный оборот вернёт нас в начало отсчёта.
в) .
Пример решения:
Примечание:
При решении данного задания мы использовали нечётность котангенса, поэтому в начале решения мы «вынесли» минус из-под знака аргумента перед функцией. Далее воспринимаем как три полных оборота по окружности, которые приведут нас снова в начало отсчёта, поэтому убираем их.
Задание 2.
Известно, что .
Найдите значения выражений:
а) cos x.
Пример решения:
cos2x = 1 − sin2x
cos2x = 1 −(−0,8)2 = 1 − 0,64 = 0,36. Так как
cos x = −0,6.
Примечание:
При решении задания используем основное тригонометрическое тождество sin2x + cos2x = 1. Заметим, что при нахождении cos x нам требуется оценить, в какой четверти расположен аргумент (в нашем случае это третья четверть), что влияет на выбор знака после извлечения квадратного корня.
б) tg x.
Пример решения:
Примечание:
Для решения задания воспользуемся формулой .
в) cos 2x.
Пример решения:
cos 2x = cos2x − sin2x
cos2x = 0,36 − 0,64 = − 0,28
Примечание:
В данном решении мы использовали формулу косинуса двойного аргумента. Стоит отметить, что эту формулу можно привести к виду cos 2x = cos2x − sin2x = 1 − sin2x − sin2x = 1 −2 sin2x или cos 2x = cos2x − sin2x = cos2x − (1 − cos2x) = 2 cos2x − 1, заменив одну из тригонометрических функций на другую по основному тригонометрическому тождеству.
Задание 3.
Упростите выражение:
Пример решения:
Примечание:
При решении мы использовали формулы и основное тригонометрическое тождество sin22α + cos22α = 1.
Так как при упрощении образуется многоэтажная дробь, вспоминаем правило выполнения деления (деление заменяем на умножение, а дробь на ей обратную) и переносим самый нижний знаменатель в числитель дроби.