Формули подвійного кута

Формули додавання дозволяють виразити sin (2*a), cos (2*a) і tg (a) через тригонометричні функції кута a.

1. cos (a + b)=cos (a)*cos (b)-sin (a)*sin (b).

2. sin (a + b)=sin (a)*cos (b) + cos (a)*sin (b).

3. tg (a + b)=(tg (a) + tg (b)) / (1-tg (a)*tg (b)).

Покладемо в цих формулах a=b. В результаті отримаємо такі тотожності:

1. sin (2*a)=2*sin (a)*cos (a).

2. cos (2*a)=(cos (a)) 2-(sin (a)) 2.

3. tg (2*a)=(2*tg (a)) / (1-(tg (a)) 2).

Дані тотожності отримали назву формул подвійного кута. Розглянемо кілька прикладів застосування формул подвійного кута.

Приклад 1. Знайти значення sin (2*a), знаючи, що cos (a)=-0, 8 і a-кут 3 чверті. Рішення:

Спочатку обчислимо sin (a). Так як кут а третя чверть, то синус в третин чверті буде негативним:

Sin (a)=-v (1-(cos (a)) 2)=-v (1-0, 64)=-v0, 36=-0, 6.

За формулою синуса подвійного кута маємо:

Sin (2*a)=2*sin (a)*cos (a)=2*sin (a)*cos (a)=2*(-0, 6)*(-0, 8)=0, 96.

Відповідь: sin (2*a)=0, 96.

Приклад 2. Спростити вираз sin (a)*(cos (a)) 3-(sin (a)) 3*cos (a). Рішення:

Винесемо за дужки sin (a)*cos (a). Отримаємо:

Sin (a)*(cos (a)) 3-(sin (a)) 3*cos (a)=sin (a)*cos (a)*(cos (a)) 2-(sin (a)) 2).

Тепер скористаємося формулами подвійного кута:

=(1/2)*(2*sin (a)*cos (a))*cos (2*a)=(1/2)*sin (2*a)*sin (2*a)=(1 / 4)*sin (4*a).

Відповідь: sin (a)*(cos (a)) 3-(sin (a)) 3*cos (a)=(1/4)*sin (4*a).

Використовуючи формули подвійного кута можна отримати наступні вирази
1-cos (2*a)=2*(sin (a)) 2,

1 + cos (2*a)=2*(cos (a)) 2.

Іноді при вирішенні прикладів буває дуже зручно використовувати ці формули. Розглянемо наступний приклад:

Приклад 3. Спростити вираз (1-cos (a)) / (1 + cos (a)). Рішення:

Застосуємо формули, записані вище, для виразів (1-cos (a)) і (1 + cos (a)). Для цього перш представимо кут а у вигляді наступного твору 2*(a / 2).

У результаті перетворень отримуємо:

(1-cos (a)) / (1 + cos (a))=(2*(sin (a / 2)) 2) / (2*(cos (a / 2)) 2),

Використовуючи визначення тангенса маємо:

(2*(sin (a / 2)) 2) / (2*(cos (a / 2)) 2)=(tg (a / 2)) 2.

Відповідь: (1-cos (a)) / (1 + cos (a))=(tg (a / 2)) 2.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Формули подвійного кута