Как можно преобразовать выражение sin(2x)^2 (квадрат синуса двойного угла

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Выражение sin2(2x)sine squared 2 x можно преобразовать несколькими способами в зависимости от того, какая цель преследуется: понижение степени, разложение через основные тригонометрические функции или переход к кратным углам. 1. Понижение степени (через косинус двойного угла) Это наиболее часто используемое преобразование в интегральном исчислении. Используется формула: sin2(α)=1cos(2α)2sine squared open paren alpha close paren equals the fraction with numerator 1 minus cosine open paren 2 alpha close paren and denominator 2 end-fraction Применительно к углу 2x2 x (где α=2xalpha equals 2 x), получаем: sin2(2x)=1cos(4x)2sine squared 2 x equals the fraction with numerator 1 minus cosine 4 x and denominator 2 end-fraction Или в виде: 1212cos(4x)one-half minus one-half cosine 4 x . 2. Раскрытие синуса двойного угла Если необходимо избавиться от двойного угла внутри функции, используется формула sin(2x)=2sin(x)cos(x)sine 2 x equals 2 sine x cosine x. Поскольку синус возведен в квадрат, возводим в квадрат всё выражение: sin2(2x)=(2sin(x)cos(x))2sine squared 2 x equals open paren 2 sine x cosine x close paren squared sin2(2x)=4sin2(x)cos2(x)sine squared 2 x equals 4 sine squared x cosine squared x3. Через основное тригонометрическое тождество Выражение можно представить через квадрат косинуса того же угла: sin2(2x)=1cos2(2x)sine squared 2 x equals 1 minus cosine squared 2 x4. Комбинированное преобразование (через xx) Если нужно полностью перейти к функциям одинарного угла без квадратов, можно подставить формулы понижения степени для sin2(x)sine squared x и cos2(x)cosine squared x в результат второго пункта: sin2(2x)=4(1cos(2x)2)(1+cos(2x)2)sine squared 2 x equals 4 center dot open paren the fraction with numerator 1 minus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction close paren center dot open paren the fraction with numerator 1 plus cosine 2 x and denominator 2 end-fraction close paren После сокращения четверок: sin2(2x)=(1cos(2x))(1+cos(2x))=1cos2(2x)sine squared 2 x equals open paren 1 minus cosine 2 x close paren open paren 1 plus cosine 2 x close paren equals 1 minus cosine squared 2 xЭто подтверждает взаимосвязь всех вышеперечисленных формул. Сводная таблица преобразований

Метод Результат
Понижение степени 1cos(4x)2the fraction with numerator 1 minus cosine 4 x and denominator 2 end-fraction
Разложение через xx 4sin2(x)cos2(x)4 sine squared x cosine squared x
Через косинус 1cos2(2x)1 minus cosine squared 2 x

Я могу составить для вас таблицу производных или интегралов для этих форм выражения, если это необходимо для решения вашей задачи.

Форма ответа

Ваш аватар