Решу егэ формулы двойного угла

формулы двойного угла 1.JPG

Примеры: 

(2 sin⁡15^° cos⁡15^°=sin⁡(2·15^°)=sin⁡30^° =frac{1}{2})
(cos⁡6α=cos^2⁡3α-sin^2⁡3α)
(sin⁡α=2 sin⁡frac{α}{2}cos⁡frac{α}{2})
(2 cos^2⁡frac{π}{12}-1=cos⁡frac{2π}{12}=cos⁡frac{π}{6}=frac{sqrt{3}}{2})

Примеры решения задач из ЕГЭ на формулы двойного угла

Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (frac{12 sin⁡11^° cdot, cos⁡11^°}{sin ⁡22^° }).
Решение. (frac{12 sin⁡11^° cdot, cos⁡11^°}{sin⁡22^°})(=)(frac{12 sin⁡11^° cdot,cos⁡11^°}{2 sin⁡11^° cdot, cos⁡11^° })(=)(frac{12}{2})(=6).

Пример (ЕГЭ).

произведение синуса и косинуса

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 (cos⁡frac{5π}{6}) с помощью тригонометрического круга. Сначала найдем (frac{5π}{6}) на круге:

(frac{5π}{6}=frac{6π-π}{6}=π-frac{π}{6})

формулы двойного угла.jpg

Теперь видно, что (cos⁡frac{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).

9 задача - решение (3).png

Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (frac{24(sin^2 17^°- cos^2⁡ 17^°)}{cos⁡34^°}).
Решение. (frac{24(sin^2 17^°- cos^2⁡ 17^°)}{cos⁡34^°})(=)(frac{-24(cos^2⁡ 17^°- sin^2 17^° )}{cos⁡34^°})(=)(frac{-24 cos⁡2cdot 17^°}{cos⁡34^° }) (=)(frac{-24 cos⁡34^° }{cos⁡34^° })(=-24).

Пример (ЕГЭ).

9 задача - решение (4).png

Пример (ЕГЭ). Найдите значение выражения (5sinfrac{11π}{12}cos⁡frac{11π}{12}).
Решение. (5 sinfrac{⁡11π}{12}cos⁡frac{11π}{12}=frac{5}{2}cdot2sin⁡frac{11π}{12}cos⁡frac{11π}{12}=frac{5}{2}sinfrac{⁡2cdot 11π}{12}=frac{5}{2} sin⁡frac{11π}{6}=frac{5}{2}sin⁡frac{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}sin⁡frac{π}{6}=-frac{5}{2}cdot frac{1}{2}=-frac{5}{4}=-1,25).

Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (frac{5sin⁡98^°}{sin⁡49^° sin⁡ 41^°}).

Решение:

(frac{5sin⁡98^°}{sin⁡49^° 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{10sin⁡49^°cos49^°}{sin⁡49^° sin⁡ 41^°})

 

Одинаковые синусы можно сократить.

(frac{10cos49^°}{sin⁡ 41^°})

Теперь обратите внимание на то, что (49^°=90^°-41^°).
Поэтому мы можем заменить (49^°) на (90^°-41^°).

(frac{10cos(90^°-41^°)}{sin⁡ 41^°})

Теперь применим к косинусу формулу приведения:

  • ((90^°-41^°)) – это первая четверть, косинус в ней положителен. Значит, знак будет плюс;

  • (90^°)- находится на «вертикали» — функция меняется на кофункцию. (cos⁡ (90^°-41^°)=sin⁡41^°)

(=frac{10 sin⁡41^° }{sin⁡41^°})( =10)

Ответ: (10).

Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (sqrt{12}cos^2⁡frac{5π}{12}-sqrt{3}).

Решение:

(sqrt{12}cos^2⁡frac{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}).

(=2sqrt{3}cos^2⁡frac{5π}{12}-sqrt{3}=)

 

Теперь можно вынести (sqrt{3}) за скобки.

(=sqrt{3}(2 cos^2⁡frac{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:

  • ((π-frac{π}{6})) – это вторая четверть, косинус в ней отрицателен. Значит, знак будет минус;

  • (π) — находится на «горизонтали» — функция не меняется на кофункцию.

(cos⁡(π-frac{π}{6})=-cos frac{π}{6})

(=-sqrt{3}cos⁡frac{π}{6}=-sqrt{3}cdotfrac{sqrt{3}}{2}=)
(=-frac{3}{2}=-1,5.)

Ответ: (-1,5).

Смотрите также:
Формулы тригонометрии с примерами

Комарова Светлана Эриевна

Задания Открытого банка ЕГЭ по математике.

Скачать:

Предварительный просмотр:

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ЕГЭ (ПУ-9) Формулы двойного угла.            Тренировочные задания.

1. Вычислите: а)  frac{18sin174^circcdot cos 174^circ}{sin348^circ}.;  б); frac{-17sin108^{circ}}{sin54^{circ}cdot sin36^{circ}}

в) frac{18sin158^{circ}}{cos79^{circ}cdot cos11^{circ}};               г) sin{frac{23pi}{12}}cdotcos{frac{23pi}{12}};

д) frac{22({{sin }^{2}}{72}^circ -{{cos }^{2}}{72}^circ )}{cos {144}^circ };   е); sqrt{32}cos^2{frac{3pi}{8}}-sqrt{32}sin^2{frac{3pi}{8}}

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

ж) sqrt{108}cos^2{frac{23pi}{12}}-sqrt{27};      з) sqrt{32}-sqrt{128}sin^2{frac{3pi}{8}}

и) Найдите 7cos 2alpha , если sin alpha =-0,2.

к) Найдите frac{2sin 4alpha }{5cos 2alpha }, если sin 2alpha =0,2.

л) Найдите 3cos 2alpha , если cos alpha =frac{1}{2}.

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 

 

Здравствуйте.

Уроки С1 из ЕГЭ по математике постепенно подходят концу. Одна из тем, о которой мы еще не поговорили, это синус и косинус двойного угла. Без них решение многих задач С1 будет крайне затруднительным.

Чтобы легко решать первое задание части С, придется эти формулы выучить.

Выглядят формулы двойного угла следующим образом:

$$sin 2x = 2sin x cos x;$$

$$cos 2x = cos^2 x — sin^2 x.$$

Гарантированно запомнить их получится, только если вы прорешаете достаточное количество задач. Давайте решим несколько примеров вместе.

Первый пример. Синус двойного угла

$$cos left(frac{pi}{2} + 2x right) = sqrt{2} sin x.$$

Распишем косинус в левой части уравнения по формуле приведения (они были в шестом уроке). Далее подробные пояснения моментов, которые были в прошлых уроках, уже не привожу.

$$-sin 2x = sqrt{2} sin x.$$

А теперь распишем синус по формуле двойного угла.

$$-2sin x cos x -sqrt{2} sin x = 0,$$

$$-sin x (2  cos x +sqrt{2} ) = 0,$$

$$sin x  = 0 text{ или } cos x = -frac{sqrt{2}}{2},$$

$$x = pi k text{ или }  x = pm frac{3pi}{4} + 2pi k.$$

Ответ получен. Подобное задание было на реальном ЕГЭ 2013 года. Его решение (вместе с отбором корней) можно посмотреть в этой статье.

Переходим к следующему примеру.

Второй пример. Косинус двойного угла

$$cos 2x + sin^2 x = frac{1}{4}.$$

Распишем косинус по формуле двойного угла.

$$cos^2 x — sin^2 x + sin^2 x = frac{1}{4},$$

$$cos^2 x= frac{1}{4},$$

$$cos x= pmfrac{1}{2},$$

$$left[begin{array}{l} x = pm frac{pi}{3}+ 2pi k, x = pm frac{2pi}{3} + 2pi k. end{array} right.$$

Несколько строк, и ответ получен (единственное, чего не хватает до полного оформления — тригонометрической окружности).

Эта задача была среди задач для подготовки к ЕГЭ 2012.

Третий пример. Синус двойного угла

$$36^{sin 2x } = 6^{2sin x}.$$

Запишем `36` как `6^2` и воспользуемся свойствами степеней.

$$6^{2sin 2x } = 6^{2sin x}.$$

Избавимся от одинаковых оснований степеней (эта операция называется логарифмированием).

$$2sin 2x  = 2sin x.$$

Дальше все предельно ясно. Разделим на 2 левую и правую часть, распишем синус двойного угла, синус из правой части перенесем в левую.

$$2sin x cos x — sin x = 0,$$

$$sin x (2 cos x — 1)= 0,$$

$$sin x =0 text{ или } cos x = frac{1}{2},$$

$$x= pi k text{ или } x= pm frac{pi}{3} + 2pi k.$$

Эта задача была среди задач для подготовки к ЕГЭ 2012.

На этом седьмой урок окончен. Он получился не очень длинным, потому что мы перешли к практике, к заданиям максимально приближенным к реальным задачам ЕГЭ.

Задачи для тренировки

Решите уравнения:

  • `sin 2x = sqrt{3} cos left(frac{3pi}{2} right)` (задача из реального ЕГЭ 2013);
  • `mathrm{tg} x + cosleft(frac{3pi}{2} -2xright) = 0`;
  • `frac{1}{2}sin 2x + sin^2 x-sin x = cos x`.

Для самых старательных: найдите `sin 15^circ` и `cos 15^circ` (воспользоваться формулой двойного угла для `sin 30^circ` и основным тригонометрическим тождеством).

Теперь совсем все. Вопросы оставляйте в комментариях. Лайки оставляйте в удобных для вас соцсетях. Смотрите видео, читайте новые статьи, сдавайте ЕГЭ на 100 баллов.

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

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.

cos2a, sin2a. Формулы двойного угла. Примеры на ЕГЭ

Примеры решения задач из ЕГЭ на формулы двойного угла

Вычислим (cos⁡frac<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^°)=sin⁡41^°)

Пример. (Задание из ЕГЭ) Найдите значение выражения (sqrt<12>cos^2⁡frac<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.

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;

  • Косинус двойного угла: cos2 α =co s 2 α −si n 2 α cos 2text< >!!alpha!!text< =>co<^<2>>text< >!!alpha!!text< >-si<^<2>>text< >!!alpha!!text < >— а вот тут возможны варианты.
  • 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://cos-cos.ru/ege/zadacha209/368/

    http://www.berdov.com/ege/equation-root/trigonometricheskoe-uravnenie-dvoinoi-ugol/

    

    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

       

     

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:

    Новое и интересное на сайте:

  • Решу егэ формула бернулли
  • Решу егэ форма государственного устройства
  • Решу егэ фондовый рынок
  • Решу егэ фипи кодификатор
  • Решу егэ физра

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии