Упростите выражение sinx+sin2x+sin3x+sin4x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для упрощения выражения sinx+sin2x+sin3x+sin4xsine x plus sine 2 x plus sine 3 x plus sine 4 x удобнее всего воспользоваться методом группировки слагаемых и формулой суммы синусов: sinα+sinβ=2sin(α+β2)cos(αβ2)sine alpha plus sine beta equals 2 sine open paren the fraction with numerator alpha plus beta and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator alpha minus beta and denominator 2 end-fraction close paren Шаг 1: Группировка слагаемых Сгруппируем крайние и средние слагаемые так, чтобы суммы их аргументов были одинаковыми ( x+4x=5xx plus 4 x equals 5 x и 2x+3x=5x2 x plus 3 x equals 5 x): (sin4x+sinx)+(sin3x+sin2x)open paren sine 4 x plus sine x close paren plus open paren sine 3 x plus sine 2 x close parenШаг 2: Применение формулы суммы синусов Применим формулу к каждой скобке по отдельности.

  1. Для первой скобки (sin4x+sinx)open paren sine 4 x plus sine x close paren:
    2sin(4x+x2)cos(4xx2)=2sin5x2cos3x22 sine open paren the fraction with numerator 4 x plus x and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator 4 x minus x and denominator 2 end-fraction close paren equals 2 sine 5 x over 2 end-fraction cosine 3 x over 2 end-fraction Для второй скобки (sin3x+sin2x)open paren sine 3 x plus sine 2 x close paren:
    2sin(3x+x2)cos(3x2x2)=2sin5x2cosx22 sine open paren the fraction with numerator 3 x plus x and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator 3 x minus 2 x and denominator 2 end-fraction close paren equals 2 sine 5 x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction

Шаг 3: Вынесение общего множителя Теперь подставим полученные результаты обратно в выражение: 2sin5x2cos3x2+2sin5x2cosx22 sine 5 x over 2 end-fraction cosine 3 x over 2 end-fraction plus 2 sine 5 x over 2 end-fraction cosine x over 2 end-fraction Вынесем общий множитель 2sin5x22 sine 5 x over 2 end-fraction за скобки: 2sin5x2(cos3x2+cosx2)2 sine 5 x over 2 end-fraction open paren cosine 3 x over 2 end-fraction plus cosine x over 2 end-fraction close paren Шаг 4: Упрощение суммы косинусов Воспользуемся формулой суммы косинусов: cosα+cosβ=2cos(α+β2)cos(αβ2)cosine alpha plus cosine beta equals 2 cosine open paren the fraction with numerator alpha plus beta and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator alpha minus beta and denominator 2 end-fraction close paren Применим её для выражения в скобках: cos3x2+cosx2=2cos(3x2+x22)cos(3x2x22)=2cosxcosx2cosine 3 x over 2 end-fraction plus cosine x over 2 end-fraction equals 2 cosine open paren the fraction with numerator 3 x over 2 end-fraction plus x over 2 end-fraction and denominator 2 end-fraction close paren cosine open paren the fraction with numerator 3 x over 2 end-fraction minus x over 2 end-fraction and denominator 2 end-fraction close paren equals 2 cosine x cosine x over 2 end-fraction Шаг 5: Окончательный результат Соберем все части вместе: 2sin5x2(2cosxcosx2)=4sin5x2cosxcosx22 sine 5 x over 2 end-fraction center dot open paren 2 cosine x cosine x over 2 end-fraction close paren equals 4 sine 5 x over 2 end-fraction cosine x cosine x over 2 end-fraction Ответ: 4sin5x2cosxcosx24 sine 5 x over 2 end-fraction cosine x cosine x over 2 end-fraction Хотите, чтобы я проверил решение аналогичного тригонометрического выражения?

Форма ответа

Ваш аватар