Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Полная версия Матиматика в вопросах и ответах.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
899.46 Кб
Скачать

1.Если угол откладывается от горизонтальной оси, то название функции не меняется.

2.Если угол откладывается от вертикальной оси, то название функции меняется на кофункцию.

3.Перед приведенной функцией ставится знак, который имеет исходная (приводимая) функция.

7.2. Основные тригонометрические формулы

7.2.1. Соотношения между тригонометрическими функциями одного и того же угла

sin2 cos2 1, tg ctg 1,

1 tg2

1

 

,

cos2

 

 

 

1 ctg2

 

1

.

 

 

 

sin2

 

7.2.2.Формулы сложения

 

 

 

 

 

cos cos cos sin sin ,

cos cos cos sin sin ,

sin sin cos cos sin ,

sin sin cos cos sin ,

tg

tg tg

,

 

 

 

 

 

1 tg tg

 

tg

tg tg

.

 

 

 

 

 

1 tg tg

 

7.2.3. Формулы двойного угла

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 2 2sin cos ,

 

cos2 sin2

 

 

 

 

 

2

 

,

cos 2 1 2sin

 

2 cos2 1

 

 

 

 

2tg

 

 

 

tg2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

1 tg2

 

59

 

 

 

 

 

7.2.4. Формулы половинного аргумента

cos2 1 cos ,

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

sin2

 

 

 

1 cos

,

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

tg

 

 

1 cos

 

 

sin

.

 

 

 

 

2

 

 

sin

1 cos

7.2.5. Формулы преобразования суммы в произведение

sin sin 2sin cos , 2 2

sin sin 2sin cos , 2 2

cos cos 2cos cos , 2 2

cos cos 2sin sin , 2 2

tg tg sin , cos cos

с tg с tg sin . sin sin

7.2.6. Формулы преобразования произведения в сумму

sin cos 1 sin( ) sin( ) , 2

sin sin 1 cos( ) cos( ) , 2

cos cos 1 cos( ) cos( ) . 2

7.2.7. Формулы универсальной тригонометрической подстановки

Формулы выражения основных тригонометрических функций через тангенс половинного угла:

60

 

2tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

2

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1 tg2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1 tg2

 

 

 

 

 

cos

 

 

2

 

,

 

 

 

 

 

 

1 tg2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2tg

tg 2 , 1 tg2

 

 

 

2

 

 

1 tg2

 

 

 

ctg

2

.

 

 

 

 

 

 

2tg

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

7.2.8. Преобразование степеней синуса и косинуса

Формулы понижения степени:

cos2 1 cos 2 ; 2

sin2 1 cos2 ; 2

cos3 3cos cos3 ; 4

sin3 3sin sin3 ; 4

cos4 3 4cos2 cos4 ; 8

sin4 3 4cos2 cos4 ; 8

cos4 sin4 cos2 ;

cos4 sin4 3 cos4 . 4

61

cos 2

7.3. Преобразование выражений

В заданиях, где требуется упростить тригонометрические выражения, используются свойства тригонометрических функций, формулы приведения, периодичность (если необходимо уменьшить аргумент) и приведенные выше основные тригонометрические формулы. Выбрать соответствующую формулу помогают следующие правила:

1)«увидел в выражении сумму – делай произведение»;

2)«увидел произведение – делай сумму»;

3)«увидел квадрат – понижай степень».

Также, если приходится выполнять действия с натуральными степенями, используются формулы сокращенного умножения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1. Доказать тождество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cos cos

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Преобразуем левую часть к виду

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin sin

 

 

 

2sin

cos

sin

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

2cos

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

tg

,

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1 cos cos

 

2cos

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

2cos

 

 

 

1

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

что и требовалось доказать.

Пример 2. Доказать тождество 2 cos2 450 sin 2 1. Решение. Применим формулу понижения степени, получим

1 cos 900 2 sin 2 1 sin 2 sin 2 1, что и требовалось доказать.

Пример 3. Доказать тождество cos3 sin 3 2ctg 2 .

sin

cos

Решение. Приведем левую часть к общему знаменателю

cos3 cos sin 3 sin

 

cos 3

 

 

2 cos 2

2ctg 2 ,

sin cos

 

 

 

1

sin 2

 

sin 2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что и требовалось доказать.

Пример 4. Упростить выражение sin2 2 ctg2 tg2 . Решение. Отдельно преобразуем выражение

62

 

 

2

 

2

1

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

cos2 sin2

ctg

 

 

tg

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2

 

 

cos2

 

sin2

cos2

 

 

 

cos 2

sin2

 

cos2

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

sin2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставим в исходное выражение

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

sin2 2

4 cos 2

 

 

 

 

 

 

Ответ: 4.

 

 

 

 

 

 

sin2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 5. Упростить выражение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

1 ctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ctg

 

 

 

 

 

 

Решение. Приведем выражение к общему знаменателю и затем заменим

котангенс на тангенс

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ctg 1 ctg

 

2 ctg

 

 

 

tg

 

 

 

2 tg

tg 2 .

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ctg2

1 ctg2

 

 

 

 

1

 

1 tg2

 

 

 

 

 

 

tg2

 

 

 

 

Ответ: tg 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

sin

 

 

2

1 cos

 

 

 

 

 

 

Пример 6. Упростить выражение

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Применяя формулу приведения, получим

 

cos 2 1 cos2

 

cos2 sin 2 sin 2

 

cos2

 

1

ctg .

 

sin 2

 

 

2cos sin

 

 

 

sin 2

2

 

Ответ:

1

ctg .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 7. Вычислить cos150 .

Решение. Применяем формулу 2 cos2 1 cos . Тогда

2

 

 

1

 

3

 

 

2 3

 

2cos2 150 1 cos300 ,

cos2 150

1

,

cos150

.

 

 

 

 

2

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Ответ: cos150 1 2 3 . 2

63

2-й способ. Применяем формулу cos cos cos sin sin , тогда

cos150

cos 600

 

450 cos 600 cos 450 sin 600 sin 450

 

1

 

 

 

 

2

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2cos2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8. Упростить выражение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 tg

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

Приведем в

знаменателе

к

 

одному

аргументу.

Например,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg

 

 

. Подставим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2cos2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ctg

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

4 cos

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

2sin

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2cos 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 9. Найти значение cos 600 , если sin 0,6,

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Найдем cos по формуле cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 1 0,6 2

0,64 , так как cos 0, то cos 0,8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4 0,3

 

 

 

cos 600 cos cos 600 sin sin 600

0,8 0,5 0,6

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

 

 

 

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 10. Найти cos , если tg

,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Используем формулу

 

 

 

 

1 tg2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

, cos

 

 

 

 

 

, cos

 

, так как cos 0 .

 

cos2

 

 

 

 

 

 

 

cos2

16

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 0,8.

64