Упростите выражение sin(альфа-пи/2)*cos(альфа-2пи)+2 tg(3пи/2-альфа)*sin(пи-альфа)*cos(4пи+альфа)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для упрощения выражения sin(απ2)cos(α2π)+2tan(3π2α)sin(πα)cos(4π+α)sine open paren alpha minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren alpha minus 2 pi close paren plus 2 tangent open paren the fraction with numerator 3 pi and denominator 2 end-fraction minus alpha close paren sine open paren pi minus alpha close paren cosine open paren 4 pi plus alpha close paren воспользуемся формулами приведения и свойствами периодичности тригонометрических функций. 1. Преобразование каждого компонента Разберем выражение по частям:

  • sin(απ2)sine open paren alpha minus the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction close paren :
    Вынесем минус за скобки: sin((π2α))sine open paren negative open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction minus alpha close paren close paren . Так как синус — функция нечетная, получаем sin(π2α)negative sine open paren the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction minus alpha close paren . По формуле приведения это равно cosαnegative cosine alpha. cos(α2π)cosine open paren alpha minus 2 pi close paren:
    Косинус — функция четная, поэтому cos(α2π)=cos(2πα)cosine open paren alpha minus 2 pi close paren equals cosine open paren 2 pi minus alpha close paren. Период косинуса равен 2π2 pi, следовательно, это равно cosαcosine alpha. tan(3π2α)tangent open paren the fraction with numerator 3 pi and denominator 2 end-fraction minus alpha close paren :
    Угол находится в III четверти, где тангенс положителен. По правилу приведения функция меняется на кофункцию: cotαcotangent alpha. sin(πα)sine open paren pi minus alpha close paren:
    Угол во II четверти, синус положителен. Функция не меняется: sinαsine alpha. cos(4π+α)cosine open paren 4 pi plus alpha close paren:
    Так как 4π4 pi — это два полных оборота (период), выражение упрощается до cosαcosine alpha.

2. Подстановка и упрощение Подставим полученные значения в исходное выражение: (cosα)cosα+2cotαsinαcosαopen paren negative cosine alpha close paren center dot cosine alpha plus 2 center dot cotangent alpha center dot sine alpha center dot cosine alphaВыполним промежуточные вычисления:

  1. (cosα)cosα=cos2αopen paren negative cosine alpha close paren center dot cosine alpha equals negative cosine squared alpha Вспомним определение котангенса: cotα=cosαsinαcotangent alpha equals the fraction with numerator cosine alpha and denominator sine alpha end-fraction . Подставим его во вторую часть:
    2cosαsinαsinαcosα=2cosαcosα=2cos2α2 center dot the fraction with numerator cosine alpha and denominator sine alpha end-fraction center dot sine alpha center dot cosine alpha equals 2 center dot cosine alpha center dot cosine alpha equals 2 cosine squared alpha

3. Итоговый результат Соединяем части: cos2α+2cos2α=cos2αnegative cosine squared alpha plus 2 cosine squared alpha equals cosine squared alphaОтвет: cos2αcosine squared alpha Хотите, чтобы я решил аналогичный пример на упрощение с использованием тригонометрических тождеств?

Форма ответа

Ваш аватар