Главная / Учебники / Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы / § 27 / Задание 475
| Глава: | Глава 5 |
|---|---|
| Параграф: | § 27 - Синус, косинус и тангенс углов |
| Учебник: | Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы - |
| Автор: | Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна |
| Год: | 2025 |
| Издание: |
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Косинус — чётная функция: \( \cos(-\alpha) = \cos \alpha \). Следовательно, \( \cos\left(-\frac{\pi}{6}\right) = \cos \frac{\pi}{6} \).
Синус — нечётная функция: \( \sin(-\alpha) = -\sin \alpha \). Следовательно, \( \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\sin \frac{\pi}{6} \).
Тангенс — нечётная функция: \( \text{tg}(-\alpha) = -\text{tg} \alpha \). Следовательно, \( \text{tg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) = -\text{tg} \frac{\pi}{4} \).
Подставим эти выражения в исходное:
\( \cos\left(-\frac{\pi}{6}\right) \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) + \text{tg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) = \left(\cos \frac{\pi}{6}\right) \left(-\sin \frac{\pi}{6}\right) + \left(-\text{tg} \frac{\pi}{4}\right) = -\cos \frac{\pi}{6} \sin \frac{\pi}{6} - \text{tg} \frac{\pi}{4} \)
Шаг 2: Подставим табличные значения.
\( \cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} \)
\( \sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} \)
\( \text{tg} \frac{\pi}{4} = 1 \)
Подставим значения в выражение:
\( -\cos \frac{\pi}{6} \sin \frac{\pi}{6} - \text{tg} \frac{\pi}{4} = -\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right) \left(\frac{1}{2}\right) - 1 = -\frac{\sqrt{3}}{4} - 1 \)
Шаг 3: Запишем окончательный ответ.
Сведём к общему знаменателю: \( -\frac{\sqrt{3}}{4} - 1 = -\frac{\sqrt{3}}{4} - \frac{4}{4} = -\frac{\sqrt{3} + 4}{4} \).
Ответ: \( -\frac{\sqrt{3} + 4}{4} \) или \( -1 - \frac{\sqrt{3}}{4} \).
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Тангенс — нечётная функция: \( \text{tg}(-\alpha) = -\text{tg} \alpha \). Следовательно, \( \text{tg}\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\text{tg} \frac{\pi}{6} \).
Котангенс — нечётная функция: \( \text{ctg}(-\alpha) = -\text{ctg} \alpha \). Следовательно, \( \text{ctg}\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\text{ctg} \frac{\pi}{6} \).
Возведение в квадрат делает результат положительным:
\( \text{tg}^2\left(-\frac{\pi}{6}\right) = \left(-\text{tg} \frac{\pi}{6}\right)^2 = \text{tg}^2 \frac{\pi}{6} \)
\( \text{ctg}^2\left(-\frac{\pi}{6}\right) = \left(-\text{ctg} \frac{\pi}{6}\right)^2 = \text{ctg}^2 \frac{\pi}{6} \)
Исходное выражение примет вид:
\( \frac{1 + \text{tg}^2\left(-\frac{\pi}{6}\right)}{1 + \text{ctg}^2\left(-\frac{\pi}{6}\right)} = \frac{1 + \text{tg}^2 \frac{\pi}{6}}{1 + \text{ctg}^2 \frac{\pi}{6}} \)
Шаг 2: Применим основные тригонометрические тождества.
Воспользуемся тождествами, связывающими тангенс/котангенс с косинусом/синусом:
\( 1 + \text{tg}^2 \alpha = \frac{1}{\cos^2 \alpha} \)
\( 1 + \text{ctg}^2 \alpha = \frac{1}{\sin^2 \alpha} \)
Подставим их в выражение (где \( \alpha = \frac{\pi}{6} \)):
\( \frac{1 + \text{tg}^2 \frac{\pi}{6}}{1 + \text{ctg}^2 \frac{\pi}{6}} = \frac{\frac{1}{\cos^2 \frac{\pi}{6}}}{\frac{1}{\sin^2 \frac{\pi}{6}}} \)
Шаг 3: Упростим дробь и подставим табличные значения.
Деление на дробь равносильно умножению на обратную дробь:
\( \frac{\frac{1}{\cos^2 \frac{\pi}{6}}}{\frac{1}{\sin^2 \frac{\pi}{6}}} = \frac{1}{\cos^2 \frac{\pi}{6}} \cdot \sin^2 \frac{\pi}{6} = \frac{\sin^2 \frac{\pi}{6}}{\cos^2 \frac{\pi}{6}} \)
Поскольку \( \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \text{tg} \alpha \), то \( \frac{\sin^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} = \text{tg}^2 \alpha \):
\( \frac{\sin^2 \frac{\pi}{6}}{\cos^2 \frac{\pi}{6}} = \text{tg}^2 \frac{\pi}{6} \)
Теперь подставим табличное значение: \( \text{tg} \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{3} \).
\( \text{tg}^2 \frac{\pi}{6} = \left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^2 = \frac{(\sqrt{3})^2}{3^2} = \frac{3}{9} = \frac{1}{3} \)
Ответ: \( \frac{1}{3} \).
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Синус — нечётная функция: \( \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\sin \frac{\pi}{6} \) и \( \sin^2\left(-\frac{\pi}{4}\right) = \left(-\sin \frac{\pi}{4}\right)^2 = \sin^2 \frac{\pi}{4} \).
Косинус — чётная функция: \( \cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) = \cos \frac{\pi}{3} \).
Тангенс — нечётная функция: \( \text{tg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) = -\text{tg} \frac{\pi}{4} \).
Подставим эти выражения в исходное:
\( 2 \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) \cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) + \text{tg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) + \sin^2\left(-\frac{\pi}{4}\right) = \)
\( = 2 \left(-\sin \frac{\pi}{6}\right) \left(\cos \frac{\pi}{3}\right) + \left(-\text{tg} \frac{\pi}{4}\right) + \sin^2 \frac{\pi}{4} \)
\( = -2 \sin \frac{\pi}{6} \cos \frac{\pi}{3} - \text{tg} \frac{\pi}{4} + \sin^2 \frac{\pi}{4} \)
Шаг 2: Подставим табличные значения.
\( \sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} \)
\( \cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2} \)
\( \text{tg} \frac{\pi}{4} = 1 \)
\( \sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2} \), следовательно, \( \sin^2 \frac{\pi}{4} = \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \)
Подставим значения в выражение:
\( -2 \left(\frac{1}{2}\right) \left(\frac{1}{2}\right) - 1 + \frac{1}{2} = \)
\( = -2 \cdot \frac{1}{4} - 1 + \frac{1}{2} = -\frac{1}{2} - 1 + \frac{1}{2} \)
Шаг 3: Вычислим сумму.
Члены \( -\frac{1}{2} \) и \( +\frac{1}{2} \) взаимно уничтожаются:
\( -\frac{1}{2} - 1 + \frac{1}{2} = -1 \)
Ответ: \( -1 \).
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Косинус — чётная функция: \( \cos(-\pi) = \cos \pi \).
Котангенс — нечётная функция: \( \text{ctg}\left(-\frac{3\pi}{2}\right) = -\text{ctg} \frac{3\pi}{2} \) и \( \text{ctg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) = -\text{ctg} \frac{\pi}{4} \).
Синус — нечётная функция: \( \sin\left(-\frac{\pi}{2}\right) = -\sin \frac{\pi}{2} \).
Подставим эти выражения в исходное:
\( \cos(-\pi) + \text{ctg}\left(-\frac{3\pi}{2}\right) - \sin\left(-\frac{\pi}{2}\right) + \text{ctg}\left(-\frac{\pi}{4}\right) = \)
\( = \cos \pi + \left(-\text{ctg} \frac{3\pi}{2}\right) - \left(-\sin \frac{\pi}{2}\right) + \left(-\text{ctg} \frac{\pi}{4}\right) \)
\( = \cos \pi - \text{ctg} \frac{3\pi}{2} + \sin \frac{\pi}{2} - \text{ctg} \frac{\pi}{4} \)
Шаг 2: Подставим табличные значения.
\( \cos \pi = -1 \)
\( \text{ctg} \frac{3\pi}{2} = \frac{\cos \frac{3\pi}{2}}{\sin \frac{3\pi}{2}} = \frac{0}{-1} = 0 \)
\( \sin \frac{\pi}{2} = 1 \)
\( \text{ctg} \frac{\pi}{4} = 1 \)
Подставим значения в выражение:
\( -1 - 0 + 1 - 1 = -1 + 1 - 1 \)
Шаг 3: Вычислим сумму.
\( -1 + 1 - 1 = -1 \)
Ответ: \( -1 \).
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Синус — нечётная функция: \( \sin^2\left(-\frac{\pi}{3}\right) = \left(-\sin \frac{\pi}{3}\right)^2 = \sin^2 \frac{\pi}{3} \).
Косинус — чётная функция: \( \cos^2\left(-\frac{\pi}{3}\right) = \left(\cos \frac{\pi}{3}\right)^2 = \cos^2 \frac{\pi}{3} \).
Подставим эти выражения в исходное:
\( \frac{3 - \sin^2\left(-\frac{\pi}{3}\right) - \cos^2\left(-\frac{\pi}{3}\right)}{2 \cos \frac{\pi}{4}} = \frac{3 - \sin^2 \frac{\pi}{3} - \cos^2 \frac{\pi}{3}}{2 \cos \frac{\pi}{4}} \)
Шаг 2: Упростим числитель, используя основное тригонометрическое тождество.
Вынесем минус в числителе: \( 3 - \sin^2 \frac{\pi}{3} - \cos^2 \frac{\pi}{3} = 3 - \left(\sin^2 \frac{\pi}{3} + \cos^2 \frac{\pi}{3}\right) \).
Используем тождество \( \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \) (где \( \alpha = \frac{\pi}{3} \)):
Числитель: \( 3 - \left(\sin^2 \frac{\pi}{3} + \cos^2 \frac{\pi}{3}\right) = 3 - 1 = 2 \).
Выражение принимает вид: \( \frac{2}{2 \cos \frac{\pi}{4}} = \frac{1}{\cos \frac{\pi}{4}} \).
Шаг 3: Подставим табличное значение.
\( \cos \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2} \).
Значение дроби: \( \frac{1}{\cos \frac{\pi}{4}} = \frac{1}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} \).
Шаг 4: Избавимся от иррациональности в знаменателе.
Умножим числитель и знаменатель на \( \sqrt{2} \):
\( \frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{2\sqrt{2}}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{2\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2} \)
Ответ: \( \sqrt{2} \).
Шаг 1: Применим формулы для функций отрицательного угла.
Синус — нечётная функция: \( \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) = -\sin \frac{\pi}{6} \).
Тангенс — нечётная функция: \( \text{tg}(-\pi) = -\text{tg} \pi \).
Подставим эти выражения в исходное:
\( 2 \sin\left(-\frac{\pi}{6}\right) + 3 + 7,5 \text{tg}(-\pi) + \frac{1}{8} \cos \frac{3\pi}{2} = \)
\( = 2 \left(-\sin \frac{\pi}{6}\right) + 3 + 7,5 \left(-\text{tg} \pi\right) + \frac{1}{8} \cos \frac{3\pi}{2} \)
\( = -2 \sin \frac{\pi}{6} + 3 - 7,5 \text{tg} \pi + \frac{1}{8} \cos \frac{3\pi}{2} \)
Шаг 2: Подставим табличные значения.
\( \sin \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} \)
\( \text{tg} \pi = 0 \)
\( \cos \frac{3\pi}{2} = 0 \)
Подставим значения в выражение:
\( -2 \left(\frac{1}{2}\right) + 3 - 7,5 \left(0\right) + \frac{1}{8} \left(0\right) = \)
\( = -1 + 3 - 0 + 0 \)
Шаг 3: Вычислим сумму.
\( -1 + 3 = 2 \)
Ответ: \( 2 \).
Задали создать проект?
Создай с помощью ИИ за 5 минут
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.