в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 429 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку
Источник: Типовые тестовые задания по математике, под редакцией И. В. Ященко. 2015 г.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике 01.06.2018. Основная волна. Дальний Восток. (C часть)., Задания 13 (С1) ЕГЭ 2018
а) Решите уравнение
б) Укажите корни уравнения, принадлежащие отрезку
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике 2015. Досрочная волна, резервная волна (часть С)
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: Основная волна ЕГЭ по математике 29.05.2019. Дальний восток, Задания 13 (С1) ЕГЭ 2019
а) Решите уравнение
б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: Резервная волна ЕГЭ по математике 24.06.2019. Вариант 992, Задания 13 (С1) ЕГЭ 2019
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин. Тренировочный вариант № 299.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин. Тренировочный вариант № 313. (Часть C)
Дано уравнение
а) Решите уравнение;
б) Укажите корни уравнения, принадлежащие отрезку
Дано уравнение
а) Решите уравнение.
б) Найдите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин: Тренировочный вариант № 198.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин: Тренировочный вариант № 251.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин. Тренировочный вариант № 266.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин. Тренировочный вариант № 378.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике 02.06.2022. Основная волна. Санкт-Петербург. Вариант 319, Задания 12 ЕГЭ–2022
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике 02.06.2022. Основная волна. Санкт-Петербург. Вариант 321, Задания 12 ЕГЭ–2022
Решите систему уравнений:
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: ЕГЭ по математике — 2015. Досрочная волна, Запад.
а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Дано уравнение
а) Решите уравнение.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Источник: А. Ларин: Тренировочный вариант № 167.
Всего: 429 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Задания для занятия по подготовке к ЕГЭ. Формулы двойного угла встречаются в заданиях В11 (тождественные преобразования), очень часто в уравнениях С1. Можно использовать в 10 и 11 классе. У меня не самые сильные ученики.
Просмотр содержимого документа
«задания на занятие «Формулы двойного угла в заданиях ЕГЭ»»
10 класс
-
Найдите 25cos2α, если sinα=−0,7.
-
Найдите значение выражения
-
Найдите значение выражения .
-
Найдите значение выражения .
-
Найдите значение выражения .
-
Найдите значение выражения .
-
Найдите значение выражения .
-
Найдите значение выражения .
C1 а) Решите уравнение
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку
Решение.
а) Преобразуем исходное уравнение:
б) С помощью числовой окружности отберём корни, принадлежащие отрезку Получим числа:
Ответ: а) б)
Задания Открытого банка ЕГЭ по математике.
Скачать:
Предварительный просмотр:
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла. Тренировочные задания.
1. Вычислите: а) ; б);
в) ; г) ;
д) ; е);
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
ж) ; з)
и) Найдите , если .
к) Найдите , если .
л) Найдите , если .
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок «Формулы двойного угла»
Урок по теме «Формулы двойного угла».Цели урока:· формирование представлений о формулах двойного угла синуса, косинуса;· ф…
«Формулы двойного угла»
В рабочей программе тема “Формулы двойного угла” входит в раздел 1 “Алгебра и начала анализа” предмета “Математика”. В этой теме изучаются, систематизируются знания студентов об основных формулах триг…
Конспект урока в 10 классе «Формулы двойного угла»
Формирование навыков применения формул двойного углапри выполнении заданий, создание условий, в которых обучающиесямогли самостоятельно планировать и анализировать свои собственные действия, реально о…
- Мне нравится
Примеры:
(2 sin15^° cos15^°=sin(2·15^°)=sin30^° =frac{1}{2})
(cos6α=cos^23α-sin^23α)
(sinα=2 sinfrac{α}{2}cosfrac{α}{2})
(2 cos^2frac{π}{12}-1=cosfrac{2π}{12}=cosfrac{π}{6}=frac{sqrt{3}}{2})
Примеры решения задач из ЕГЭ на формулы двойного угла
Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (frac{12 sin11^° cdot, cos11^°}{sin 22^° }).
Решение. (frac{12 sin11^° cdot, cos11^°}{sin22^°})(=)(frac{12 sin11^° cdot,cos11^°}{2 sin11^° cdot, cos11^° })(=)(frac{12}{2})(=6).
Пример (ЕГЭ).
Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (sqrt{3}cos^2frac{5π}{12}-sqrt{3}sin^2frac{5π}{12}).
Решение. (sqrt{3}cos^2frac{5π}{12}-sqrt{3}sin^2frac{5π}{12}=sqrt{3}(cos^2frac{5π}{12}-sin^2frac{5π}{12})=sqrt{3}cos(2cdotfrac{5π}{12})=sqrt{3}cosfrac{5π}{6})
Вычислим (cosfrac{5π}{6}) с помощью тригонометрического круга. Сначала найдем (frac{5π}{6}) на круге:
(frac{5π}{6}=frac{6π-π}{6}=π-frac{π}{6})
Теперь видно, что (cosfrac{5π}{6}=-frac{sqrt{3}}{2})
(sqrt{3}cos frac{5π}{6}=sqrt{3}cdot(-frac{sqrt{3}}{2})=-frac{3}{2}=-1,5).
Пример (ЕГЭ).
Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (frac{24(sin^2 17^°- cos^2 17^°)}{cos34^°}).
Решение. (frac{24(sin^2 17^°- cos^2 17^°)}{cos34^°})(=)(frac{-24(cos^2 17^°- sin^2 17^° )}{cos34^°})(=)(frac{-24 cos2cdot 17^°}{cos34^° }) (=)(frac{-24 cos34^° }{cos34^° })(=-24).
Пример (ЕГЭ).
Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (5sinfrac{11π}{12}cosfrac{11π}{12}).
Решение. (5 sinfrac{11π}{12}cosfrac{11π}{12}=frac{5}{2}cdot2sinfrac{11π}{12}cosfrac{11π}{12}=frac{5}{2}sinfrac{2cdot 11π}{12}=frac{5}{2} sinfrac{11π}{6}=frac{5}{2}sinfrac{12π-π}{6}=frac{5}{2}sin(frac{12π}{6}-frac{π}{6})=)
(=frac{5}{2}sin(2π-frac{π}{6})=frac{5}{2}sin(-frac{π}{6})=-frac{5}{2}sinfrac{π}{6}=-frac{5}{2}cdot frac{1}{2}=-frac{5}{4}=-1,25).
Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (frac{5sin98^°}{sin49^° sin 41^°}).
Решение:
(frac{5sin98^°}{sin49^° sin 41^°}) |
Все аргументы разные и что с этим делать не понятно. Однако присмотревшись, замечаем, что (98^°)ровно в два раза больше (49^°). То есть, имеет смысл разложить синус в числителе по формуле двойного угла. |
|
(frac{10sin49^°cos49^°}{sin49^° sin 41^°}) |
Одинаковые синусы можно сократить. |
|
(frac{10cos49^°}{sin 41^°}) |
Теперь обратите внимание на то, что (49^°=90^°-41^°). |
|
(frac{10cos(90^°-41^°)}{sin 41^°}) |
Теперь применим к косинусу формулу приведения:
|
|
(=frac{10 sin41^° }{sin41^°})( =10) |
Ответ: (10).
Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (sqrt{12}cos^2frac{5π}{12}-sqrt{3}).
Решение:
(sqrt{12}cos^2frac{5π}{12}-sqrt{3}=) |
С первого взгляда не очевидно, что тут надо делать. Возможно, со второго тоже. И здесь нас выручит золотое правило решения задач по математике: «не знаешь, что делать — делай, что можешь». А тут точно можно преобразовать (sqrt{12}). |
|
(=2sqrt{3}cos^2frac{5π}{12}-sqrt{3}=) |
Теперь можно вынести (sqrt{3}) за скобки. |
|
(=sqrt{3}(2 cos^2frac{5π}{12}-1)=) |
Вот теперь видно, что перед нами формула косинуса двойного угла. |
|
(=sqrt{3}cos(2cdotfrac{5π}{12})=) |
Сокращаем (2) и (12). |
|
(=sqrt{3}cos(frac{5π}{6})=) |
Разложим (frac{5π}{6}): (frac{5π}{6}=frac{6π-π}{6}=frac{6π}{6}-frac{π}{6}=π-frac{π}{6}) |
|
(=sqrt{3}cos(π-frac{π}{6})=) |
Теперь применим к косинусу формулу приведения:
(cos(π-frac{π}{6})=-cos frac{π}{6}) |
|
(=-sqrt{3}cosfrac{π}{6}=-sqrt{3}cdotfrac{sqrt{3}}{2}=) |
Ответ: (-1,5).
Смотрите также:
Формулы тригонометрии с примерами
1
Самостоятельная работа «Формулы двойного аргумента в заданиях егэ»
Формулы двойного аргумента в задания егэ |
Формулы двойного аргумента в заданиях егэ |
Вариант 1 Вычислите: 1) 2) 3) 4) 2cos Найдите: если Упростите выражения: 1) 0,5 sin 2 ctg 2) ) 4 sin cos cos 2 Решите уравнение |
Вариант 2 1) 2) 3) 4) 2cos Найдите: если Упростите выражения: 1) 2 sin2 + cos 2 2) sin2 3x – cos2 3x Решите уравнение |
Вариант 3 1) 2) 3) 4) 2cos Найдите: если Упростите выражения: 1) sin 2t ctg t – 1 2) Решите уравнение |
Вариант 4 1) 2) 3) 4) 2cos Найдите: если Упростите выражения: 1) 1 + cos 2 2) Решите уравнение |
Опубликовано 18.02.18 в 15:07
Размер файла: 18.55 Кбайт
Проверочная работа «Формулы двойного аргумента в задания егэ»
Формулы двойного аргумента в задания егэ
Формулы двойного аргумента в заданиях егэ
Вариант 1
Вычислите:
1)
2)
3)
4) 2cos
Найдите: если
Упростите выражения:
1) 0,5 sin 2 ctg
2) ) 4 sin cos cos 2
Решите уравнение
Вариант 2
1)
2)
3)
4) 2cos
Найдите: если
Упростите выражения:
1) 2 sin
2
+ cos 2
2) sin
2
3x – cos
2
3x
Решите уравнение
Вариант 3
1)
2)
3)
4) 2cos
Найдите: если
Упростите выражения:
1) sin 2t ctg t – 1
2)
Решите уравнение
Вариант 4
1)
2)
3)
4) 2cos
Найдите: если
Упростите выражения:
1) 1 + cos 2
2)
Решите уравнение
cos2a, sin2a. Формулы двойного угла. Примеры на ЕГЭ
Примеры решения задач из ЕГЭ на формулы двойного угла
Вычислим (cosfrac<5π><6>) с помощью тригонометрического круга. Сначала найдем (frac<5π><6>) на круге:
Все аргументы разные и что с этим делать не понятно. Однако присмотревшись, замечаем, что (98^°)ровно в два раза больше (49^°). То есть, имеет смысл разложить синус в числителе по формуле двойного угла.
Одинаковые синусы можно сократить.
Теперь обратите внимание на то, что (49^°=90^°-41^°).
Поэтому мы можем заменить (49^°) на (90^°-41^°).
((90^°-41^°)) – это первая четверть, косинус в ней положителен. Значит, знак будет плюс;
(90^°)- находится на «вертикали» — функция меняется на кофункцию. (cos (90^°-41^°)=sin41^°)
Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (sqrt<12>cos^2frac<5π><12>-sqrt<3>).
С первого взгляда не очевидно, что тут надо делать. Возможно, со второго тоже. И здесь нас выручит золотое правило решения задач по математике: «не знаешь, что делать — делай, что можешь». А тут точно можно преобразовать (sqrt<12>).
(sqrt<12>=sqrt<4cdot 3>=2sqrt<3>).
Теперь можно вынести (sqrt<3>) за скобки.
Вот теперь видно, что перед нами формула косинуса двойного угла.
Сокращаем (2) и (12).
Теперь применим к косинусу формулу приведения:
((π-frac<π><6>)) – это вторая четверть, косинус в ней отрицателен. Значит, знак будет минус;
(π) — находится на «горизонтали» — функция не меняется на кофункцию.
Формулы двойного угла в тригонометрии
Формулы двойного угла служат для выражения синусов, косинусов, тангенсов, котангенсов угла со значением 2 α , используя тригонометрические функции угла α . Данная статья познакомит со всеми формулами двойного угла с доказательствами. Будут рассмотрены примеры применения формул. В заключительной части будут показаны формулы тройного, четверного углов.
Список формул двойного угла
Для преобразования формул двойного угла следует помнить о том, что углы в тригонометрии имеют вид n α записи, где n является натуральным числом, значение выражение записывается без скобок. Таким образом, считается, что запись sin n α имеет то же значение, что и sin ( n α ) . При обозначении sin n α имеем аналогичную запись ( sin α ) n . Использование записи применимо для всех тригонометрических функций со степенями n .
Ниже приведены формулы двойного угла:
sin 2 α = 2 · sin α · cos α cos 2 α = cos 2 α — sin 2 α , cos 2 α = 1 — 2 · sin 2 α , cos 2 α = 2 · cos 2 α — 1 t g 2 α = 2 · t g α 1 — t g 2 α c t g 2 α — c t g 2 α — 1 2 · c t g α
Отметим, что данные формулы sin и cos применимы с любым значением угла α . Формула тангенса двойного угла справедлива при любом значении α , где t g 2 α имеет смысл, то есть α ≠ π 4 + π 2 · z , z является любым целым числом. Котангенс двойного угла существует при любом α , где c t g 2 α определен на α ≠ π 2 · z .
Косинус двойного угла имеет тройную запись двойного угла. Все они являются применимыми.
Доказательство формул двойного угла
Доказательство формул берет начало из формул сложения. Применим формулы синуса суммы:
sin ( α + β ) = sin α · cos β + cos α · sin β и косинуса суммы cos ( α + β ) = cos α · cos β — sin α · sin β . Предположим, что β = α , тогда получим, что
sin ( α + α ) = sin α · cos α + cos α · sin α = 2 · sin α · cos α и cos ( α + α ) = cos α · cos α — sin α · sin α = cos 2 α — sin 2 α
Таким образом доказываются формулы синуса и косинуса двойного угла sin 2 α = 2 · sin α · cos α и cos 2 α = cos 2 α — sin 2 α .
Остальные формулы cos 2 α = 1 — 2 · sin 2 α и cos 2 α = 2 · cos 2 α — 1 приводят к виду cos 2 α = cos 2 α = cos 2 α — sin 2 α , при замене 1 на сумму квадратов по основному тождеству sin 2 α + cos 2 α = 1 . Получаем, что sin 2 α + cos 2 α = 1 . Так 1 — 2 · sin 2 α = sin 2 α + cos 2 α — 2 · sin 2 α = cos 2 α — sin 2 α и 2 · cos 2 α — 1 = 2 · cos 2 α — ( sin 2 α + cos 2 α ) = cos 2 α — sin 2 α .
Для доказательства формул двойного угла тангенса и котангенса применим равенства t g 2 α = sin 2 α cos 2 α и c t g 2 α = cos 2 α sin 2 α . После преобразования получим, что t g 2 α = sin 2 α cos 2 α = 2 · sin α · cos α cos 2 α — sin 2 α и c t g 2 α = cos 2 α sin 2 α = cos 2 α — sin 2 α 2 · sin α · cos α . Разделим выражение на cos 2 α , где cos 2 α ≠ 0 с любым значением α , когда t g α определен. Другое выражение поделим на sin 2 α , где sin 2 α ≠ 0 с любыми значениями α , когда c t g 2 α имеет смысл. Чтобы доказать формулу двойного угла для тангенса и котангенса, подставим и получим:
t g 2 α = sin 2 α cos 2 α = 2 · sin α · cos α cos 2 α — sin 2 α = 2 · sin α · cos α cos 2 α cos 2 α — sin 2 α cos 2 α = 2 · sin 2 α cos 2 α 1 — sin 2 α cos 2 α = 2 · t g α 1 — t g 2 α c t g 2 α = cos 2 α sin 2 α = cos 2 α — sin 2 α 2 · sin α · cos = cos 2 α — sin 2 α sin 2 α 2 · sin α · cos α sin 2 α = cos 2 α sin 2 α — 1 2 · cos α sin α = c t g 2 α — 1 2 · c t g α
Примеры использования формул двойного угла
Данный пункт показывает несколько примеров решения с формулами двойного угла. Конкретные примеры помогут глубже понять изучаемый материал. Чтобы убедиться в справедливости формул 2 α для α = 30 ° , применим значения тригонометрических функций для этих углов. Если α = 30 ° , тогда 2 α = 60 ° . Проверим значения sin 60 ° = 2 · sin 30 ° · cos 30 ° , cos 60 ° = cos 2 30 ° — sin 2 30 ° .
Подставив значения, получим t g 60 ° = 2 · t g 30 ° 1 — t g 2 30 ° и c t g 60 ° = c t g 2 30 ° — 1 2 · c t g 30 ° . .
Известно, что sin 30 ° = 1 2 , cos 30 ° = 3 2 , t g 30 ° = 3 3 , c t g 30 ° = 3 и
sin 60 ° = 3 2 , cos 60 ° = 1 2 , t g 60 ° = 3 , c t g 60 ° = 3 3 , тогда отсюда видим, что
2 · sin 30 ° · cos 30 ° = 2 · 1 2 · 3 2 = 3 2 , cos 2 30 ° — sin 2 30 ° = ( 3 2 ) 2 — ( 1 2 ) 2 = 1 2 , 2 · t g 30 ° 1 — t g 2 30 ° = 2 · 3 2 1 — ( 3 3 ) = 3
и c t g 2 30 ° — 1 2 · c t g 30 ° = ( 3 ) 2 — 1 2 · 3 = 3 3
Проведя вычисления, можно сделать вывод, что справедливость для α = 30 ° подтверждена.
Основное использование тригонометрических формул двойного угла – это преобразования тригонометрических выражений. Рассмотрим пример применения двойного угла, года имеем угол, отличный от 2 α . В примере допускается применение формулы двойного угла 3 π 5 . Тогда его необходимо преобразовать, в результате чего получим α = 3 π 5 : 2 = 3 π 10 . Отсюда следует, что формула двойного угла для косинуса будет иметь вид cos 3 π 5 = cos 2 3 π 10 — sin 2 3 π 10 .
Представить sin 2 α 3 через тригонометрические функции, при α 6 .
Заметим, что из условия имеем 2 α 3 = 4 · α 6 . Тогда использовав 2 раза формулу двойного угла, выразим sin 2 α 3 через тригонометрические функции угла α 6 . Применяя формулу двойного угла, получим sin 2 α 3 = 2 · sin α 3 · cos α 3 . После чего к функциям sin α 3 и cos α 3 применим формулы двойного угла: sin 2 α 2 = 2 · sin α 3 · cos α 3 = 2 · ( 2 · sin α 5 · cos α 6 ) · ( cos 2 α 6 — sin α 6 ) = = 4 · sin α 6 · cos 3 α 6 — 4 · sin 3 α 6 · cos α 6
Ответ: sin 2 α 3 = 4 · sin α 6 · cos 3 α 6 — 4 · sin 3 α 6 · cos α 6 .
Формулы тройного, четверного и т.д. угла
Таким же образом выводятся формулы тройного, четверного и т.д. углов. Формулы тройного угла можно вывести из формул сложения двойного угла.
sin 3 α = sin ( 2 α + α ) = sin 2 α · cos α + cos 2 α · sin α = 2 · sin α · cos α · cos α + ( cos 2 α — sin 2 α ) · sin α = = 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α
При замене cos 2 α на 1 — sin 2 α из формулы sin 3 α = 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α , она будет иметь вид sin 3 α = 3 · sin α — 4 · sin 3 α .
Так же приводится формула косинуса тройного угла:
cos 3 α = cos ( 2 α + α ) = cos 2 α · cos α — sin 2 α · sin α = = ( cos 2 α — sin 2 α ) · cos α — 2 · sin α · cos α · sin α = cos 3 α — 3 · sin 2 α · cos α
При замене sin 2 α на 1 — cos 2 α получим формулу вида cos 3 α = — 3 · cos α + 4 · cos 3 α .
При помощи полученных формул преобразуем формулу тройного угла для тангенса и котангенса тройного угла:
t g 3 α = sin 3 α cos 3 α = 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α cos 3 α — 3 · sin 2 α · cos α = 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α cos 3 α cos 3 α — 3 · sin 2 α · cos α cos 3 α = = 3 · sin α cos α — sin 3 α cos 3 α 1 — 3 · sin 2 α cos 2 α = 3 · t g α — t g 3 α 1 — 3 · t g 2 α ; c t g 3 α = cos 3 α sin 3 α = cos 3 α — 3 · sin 2 α · cos α 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α = cos 3 α — 3 · sin 2 α · cos α sin 3 α 3 · sin α · cos 2 α — sin 3 α sin 3 α = = cos 3 α sin 3 α — 3 · cos α sin α 3 · cos 2 α sin 2 α — 1 = c t g 3 α — 3 · c t g α 3 · c t g 2 α — 1
Чтобы выводить формулы четвертой степени, имеет смысл представить 4 α как 2 · 2 α , тогда имеет место использование формулы двойного угла два раза. Для выводы формулы 5 степени, представляем 5 α в виде 3 α + 2 α , что позволит применить формулы тройного и двойного углов для ее преобразования. Таким же образом делаются преобразования разных степеней тригонометрических функций. Их применение достаточно редкое в тригонометрии.
Задача C1: тригонометрические уравнения и формула двойного угла
Очень часто в задачах C1 из ЕГЭ по математике ученикам предлагают решить тригонометрическое уравнение, содержащее формулу двойного угла.
Сегодня мы вновь будем разбирать задачу С1 и, в частности, разберем довольно нестандартный пример, который одновременно вместил в себе и формулу двойного угла, и даже однородное уравнение. Итак:
Решите уравнение. Найдите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку:
sinx+ sin 2 x 2 − cos 2 x 2 ,x∈ [ −2 π ;− π 2 ]
Полезные формулы для решения
Прежде всего, хотел бы напомнить, что все задания С1 решаются по одной и той же схеме. В первую очередь, исходную конструкцию нужно преобразовать в выражении, в котором содержится синус, косинус или тангенс:
Именно в этом состоит основная сложность задания С1. Дело в том, что для каждого конкретного выражения требуются свои выкладки, с помощью которых можно перейти от исходника к таким простейшим конструкциям. В нашем случае это формула двойного угла. Давайте я запишу ее:
cos2x= cos 2 x− sin 2 x
Однако в нашем задании нет cos 2 x <<cos >^<2>>x или sin 2 x <<sin >^<2>>x, зато есть sin 2 x 2 frac<<<sin >^<2>>x> <2>и cos 2 x 2 frac<<<cos >^<2>>x><2>.
Решаем задачу
Что же делать с этими выкладками? Давайте мы немножко схитрим, и в наши формулы синуса и косинуса двойного угла введем новую переменную:
Мы запишем такую конструкцию с синусом и косинусом:
cos2⋅ t 2 = cos 2 t 2 − sin 2 t 2
Или другими словами:
cost= cos 2 t 2 − sin 2 t 2
Возвращаемся к нашему исходному заданию. Давайте sin 2 x 2 frac<<<sin >^<2>>x> <2>перенесем вправо:
sinx= cos 2 x 2 − sin 2 x 2
Справа стоит именно те самые выкладки, которые мы только что записали. Давайте мы преобразуем их:
А теперь внимание: перед нами однородное тригонометрическое уравнение первой степени. Смотрите, у нас нет никаких слагаемых, состоящих просто из чисел и просто из x x, у нас есть только синус и косинус. Также у нас нет квадратных тригонометрических функций, все функции идут в первой степени. Как решаются такие конструкции? В первую очередь, давайте предположим, что cosx=0 cos x=0.
Подставим это значение в основное тригонометрическое тождество:
sin 2 x+ cos 2 x=1
Если эти числа, 0 и ±1, мы подставим в исходную конструкцию, то получим следующее:
Мы получили полный бред. Следовательно, наше предположение, что cosx=0 cos x=0 неверно, cosx cos x не может быть равен 0 в данном выражении. А если cosx cos x не равен 0, то давайте разделим обе стороны на cosx cos x:
И вот мы получили долгожданное простейшее выражение вида tg x=a tgx=a. Прекрасно, решаем его. Это табличное значение:
Мы нашли корень, мы решили первую часть задачи, т. е. честно заработали один первичный балл из двух.
Переходим ко второй части: найдите корни этого уравнения, принадлежащие промежутку, а, точнее, отрезку
[left[ -2text< >!!pi!!text< >;-frac<text< >!!pi!!text< >> <2>right]]. Предлагаю, как и в прошлый раз решать это выражение графически, т. е. нарисовать окружность, отметить в ней начало, т. е. 0, а также концы отрезка:
-2text< >!!pi!!text< >;-frac<pi > <2>нужно найти все значения, которые принадлежат
frac<text< >!!pi!!text< >><text<4>>+text< >!!pi!!text< >n. А теперь самое веселое: дело в том, что сама точка π 4 frac<text< >!!pi!!text< >> <4>не принадлежит отрезку
π 4 ∉ ˜ [ −2 π ;− π 2 ]
Уже хотя бы потому, что оба конца этого отрезка отрицательные, а число π 4 frac<text< >!!pi!!text< >> <4>положительное, но с другой стороны, какие-то значения вида
frac<text< >!!pi!!text< >><4>+text< >!!pi!!text< >n все-таки принадлежат нашему отрезку. Так как же их выделить? Очень просто: берем конец отрезка
-2text< >!!pi!!text < >и прибавляем π 4 frac<text< >!!pi!!text< >><text<4>> , т. е. все происходит то же самое, как если бы мы начали отчет не от 0, а от −2 π -2text< >!!pi!!text< >, и у нас найдется первая точка:
x=−2 π + π 4 =− 7 π 4
Теперь второе число:
x=−2 π + π 4 + π =− 3 π 4
Это и есть второе значение. Других корней нет, потому что мы сами при их разметке и при отметке нашего отрезка ограничения обнаружили, что внутри этого отрезка лежат лишь два вида — π 4 frac<text< >!!pi!!text< >><text<4>> и π 4 + π frac<text< >!!pi!!text< >><4>+text< >!!pi!!text< >. Эти точки мы и наши. Выписываем ответ:
За такое решение вы получите два первичных балла из двух возможных.
Что нужно помнить для правильного решения
Еще раз ключевые шаги, которые необходимо выполнить. В первую очередь, нужно знать выкладки двойного угла синуса или косинуса, в частности, именно в нашей задаче, косинус двойного угла. Кроме того, после его применения необходимо решить простейшее тригонометрическое уравнение. Решается оно довольно просто, однако необходимо написать и проверить, что cosx cos x в нашей конструкции не равен 0. После тригонометрического уравнения мы получаем элементарное выражение, в нашем случае это tg x=1 tgx=1, которое легко решается по стандартным формулам, известным еще с 9-10 класса. Таким образом, мы решим пример и получим ответ на первую часть задания — множество всех корней. В нашем случае это
frac<text< >!!pi!!text< >><text<4>>+text< >!!pi!!text< >n,nin ˜Z. Затем остается лишь отобрать корни, принадлежащие отрезку
left[ -2text< >!!pi!!text< >;-frac<text< >!!pi!!text< >> <2>right]. Для этого мы снова чертим тригонометрический круг, отмечаем на нем наши корни и наш отрезок, а затем отсчитываем от конца то самое π 4 frac<text< >!!pi!!text< >> <4>и π 4 + π frac<text< >!!pi!!text< >><4>+text< >!!pi!!text< >, которые получились во время отметки всех корней вида π 4 + π n frac<text< >!!pi!!text< >><text<4>>+text< >!!pi!!text< >n. После несложного счета мы получили два конкретных корня, а, именно,
-frac<3text< >!!pi!!text< >><4>, которые являются ответом ко второй части задачи, т. е. корнями, принадлежащими отрезку
Ключевые моменты
Чтобы без проблем справиться с задачами C1 такого типа, запомните две основные формулы:
- Синус двойного угла:
sin2 α =2sin α cos α
sin 2text< >!!alpha!!text< >=2sin text< >!!alpha!!text< >cos text< >!!alpha!!text < >— эта формула для синусов всегда работает именно в таком виде;
С первой все понятно. Но что за варианты возможны во втором случае? Дело в том, что косинус двойного угла можно записать по-разному:
cos2 α =cos2 α −sin2 α =2cos2 α −1=1−2sin2 α
cos 2text< >!!alpha!!text< >=cos 2text< >!!alpha!!text< >-sin 2text< >!!alpha!!text< >=2cos 2text< >!!alpha!!text< >-1=1-2sin 2text< >!!alpha!!text
Эти равенства следуют из основного тригонометрического тождества. Ну и какое равенство выбрать при решении конкретного примера C1? Все просто: если вы планируете свести конструкцию к синусам, то выбирайте последнее разложение, в котором присутствует только
sin 2text< >!!alpha!!text< >. И наоборот, если хотите свести все выражение к работе с косинусами, выбирайте второй вариант — тот, где косинус является единственной тригонометрической функцией.
источники:
http://zaochnik.com/spravochnik/matematika/trigonometrija/formuly-dvojnogo-ugla-v-trigonometrii/
http://www.berdov.com/ege/equation-root/trigonometricheskoe-uravnenie-dvoinoi-ugol/