Вспомним формулы сложения для синуса: ,
; косинуса:
,
; тангенса:
;
. Используя эти формулы, мы с вами выведем формулы синуса, косинуса и тангенса двойного угла.
Итак, в формулу вместо
подставим
:
. Получили, что
.
Тогда формулу косинуса двойного угла можно вывести с помощью формулы сложения для косинуса? Да. В формулу подставим
вместо
:
. Таким образом, получили, что
.
Давайте вычислим , если
и
. Воспользуемся формулой
. Значение
нам известно, а вот значение
надо найти. Выразим
из основного тригонометрического тождества:
. Так как
, то есть угол альфа – это угол четвёртой четверти, то
. А значит, можем записать, что
. Подставим значение
и выполним вычисления:
. Теперь подставим значения
и
в формулу
и выполним вычисления:
.
И давайте вычислим , если
. Воспользуемся формулой
. Значение
нам известно из условия. Из основного тригонометрического тождества выразим
:
. И подставим в формулу
, выполним преобразования:
. Затем подставим значение
и выполним вычисления:
.
А сейчас выведем формулу тангенса двойного угла. Для этого в формулу подставим
вместо
:
. Получим, что
.
А есть формула двойного угла для котангенса? Такая формула есть. Но прежде, чем её вывести, давайте докажем следующее равенство: . Перепишем левую часть равенства:
[числитель преобразуем по формуле
, а знаменатель преобразуем по формуле
]
[теперь разделим числитель и знаменатель дроби на
]
. Равенство
доказано.
Это формула сложения для котангенса? Верно. Теперь с помощью этой формулу мы можем вывести формулу котангенса двойного угла. Подставим в формулу подставим
вместо
и выполним преобразования:
. Таким образом, получили, что
.
Давайте вычислим , если
. Подставим в формулу
известное значение
и выполним вычисления:
.
Таким образом, мы с вами познакомились с формулами синуса, косинуса, тангенса и котангенса двойного угла.
А сейчас закрепим наши знания на практике.
Задание первое. Вычислите: а) ; б)
; в)
.
Решение.
Второе задание. Найдите значение выражений: а) ; б)
.
Решение.
И ещё одно задание. Упростите выражения: а) ; б)
; в)
.
Решение.