Нейросеть

ГДЗ: Упражнение 467 - § 26 (Тригонометрические тождества) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Страницы: 139, 140, 141
Глава: Глава 5
Параграф: § 26 - Тригонометрические тождества
Учебник: Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы -
Автор: Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год: 2025
Издание:

467 упражнение:

Упростить выражение и найти его значение:

1) \( \frac{\sin^2 \alpha - 1}{1 - \cos^2 \alpha} \) при \( \alpha = \frac{\pi}{4} \)

Упростим выражение:

  • Шаг 1: Используем следствия из основного тригонометрического тождества \( \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \):
    Числитель: \( \sin^2 \alpha - 1 = - (1 - \sin^2 \alpha) = -\cos^2 \alpha \).
    Знаменатель: \( 1 - \cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha \).
  • Шаг 2: Подставим упрощенные части обратно в выражение:
    \( \frac{-\cos^2 \alpha}{\sin^2 \alpha} \).
  • Шаг 3: Заменим отношение квадратов косинуса и синуса на квадрат котангенса:
    \( - \left( \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} \right)^2 = -\text{ctg}^2 \alpha \).
  • Шаг 4: Найдем значение выражения при \( \alpha = \frac{\pi}{4} \).
    \( -\text{ctg}^2 \left( \frac{\pi}{4} \right) \).
    Известно, что \( \text{ctg} \left( \frac{\pi}{4} \right) = 1 \).
  • Шаг 5: Вычислим значение:
    \( - (1)^2 = -1 \).

Ответ: Упрощенное выражение: \( -\text{ctg}^2 \alpha \). Значение: \( -1 \).

2) \( \cos^2 \alpha + \text{ctg}^2 \alpha + \sin^2 \alpha \) при \( \alpha = \frac{\pi}{6} \)

Упростим выражение:

  • Шаг 1: Перегруппируем слагаемые, чтобы использовать основное тригонометрическое тождество:
    \( (\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha) + \text{ctg}^2 \alpha \).
  • Шаг 2: Используем \( \cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha = 1 \):
    \( 1 + \text{ctg}^2 \alpha \).
  • Шаг 3: Используем тождество \( 1 + \text{ctg}^2 \alpha = \frac{1}{\sin^2 \alpha} \):
    \( \frac{1}{\sin^2 \alpha} \).
  • Шаг 4: Найдем значение выражения при \( \alpha = \frac{\pi}{6} \).
    \( \frac{1}{\sin^2 \left( \frac{\pi}{6} \right) } \).
    Известно, что \( \sin \left( \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2} \).
  • Шаг 5: Вычислим значение:
    \( \frac{1}{\left( \frac{1}{2} \right)^2} = \frac{1}{\frac{1}{4}} = 4 \).

Ответ: Упрощенное выражение: \( \frac{1}{\sin^2 \alpha} \). Значение: \( 4 \).

3) \( \frac{1}{\cos^2 \alpha} - 1 \) при \( \alpha = \frac{\pi}{3} \)

Упростим выражение:

  • Шаг 1: Приведем выражение к общему знаменателю:
    \( \frac{1}{\cos^2 \alpha} - \frac{\cos^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} = \frac{1 - \cos^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} \).
  • Шаг 2: Используем основное тригонометрическое тождество \( 1 - \cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha \):
    \( \frac{\sin^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} \).
  • Шаг 3: Заменим отношение квадратов синуса и косинуса на квадрат тангенса:
    \( \text{tg}^2 \alpha \).
    (Можно также сразу использовать тождество \( \frac{1}{\cos^2 \alpha} - 1 = (1 + \text{tg}^2 \alpha) - 1 = \text{tg}^2 \alpha \)).
  • Шаг 4: Найдем значение выражения при \( \alpha = \frac{\pi}{3} \).
    \( \text{tg}^2 \left( \frac{\pi}{3} \right) \).
    Известно, что \( \text{tg} \left( \frac{\pi}{3} \right) = \sqrt{3} \).
  • Шаг 5: Вычислим значение:
    \( (\sqrt{3})^2 = 3 \).

Ответ: Упрощенное выражение: \( \text{tg}^2 \alpha \). Значение: \( 3 \).

4) \( \cos^2 \alpha + \text{tg}^2 \alpha \cdot \text{ctg}^2 \alpha + \sin^2 \alpha \) при \( \alpha = \frac{\pi}{3} \)

Упростим выражение:

  • Шаг 1: Перегруппируем слагаемые и используем тождество \( \text{tg} \alpha \cdot \text{ctg} \alpha = 1 \):
    \( (\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha) + (\text{tg} \alpha \cdot \text{ctg} \alpha)^2 \).
  • Шаг 2: Применим основное тригонометрическое тождество и тождество произведения:
    \( (1) + (1)^2 = 1 + 1 = 2 \).
    Упрощенное выражение равно константе 2, независимо от значения \( \alpha \) (при условии, что \( \text{tg} \alpha \) и \( \text{ctg} \alpha \) определены).
  • Шаг 3: Найдем значение выражения при \( \alpha = \frac{\pi}{3} \):
    Поскольку выражение равно 2, его значение также равно 2.

Ответ: Упрощенное выражение: \( 2 \). Значение: \( 2 \).

Что применять при решении

Основное тригонометрическое тождество
Сумма квадратов синуса и косинуса одного и того же угла равна единице.
Связь тангенса и котангенса
Произведение тангенса и котангенса одного и того же угла равно единице, при условии, что они определены.
Связь тангенса и косинуса
Сумма единицы и квадрата тангенса равна обратной величине квадрата косинуса.
Связь котангенса и синуса
Сумма единицы и квадрата котангенса равна обратной величине квадрата синуса.
Формула косинуса двойного угла
Формула, связывающая косинус двойного угла с синусом и косинусом одинарного угла.

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Другие упражнения из параграфа § 26

465 466 467 468 469 470 471 472 473 474
Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.