Вспомним формулы сложения для синуса: ,
; косинуса:
,
. Эти формулы мы будем использовать при доказательстве формул суммы и разности синусов и формул суммы и разности косинусов.
Итак, докажем, что .
Обозначим ,
. Тогда
, а
. Таким образом, можем записать,
[
,
]
[вернёмся к замене]
. Формула
доказана.
Читается эта формула так: сумма синусов двух углов равна удвоенному произведению синуса полусуммы этих углов на косинус их полуразности.
. Эта формула получается из формулы
заменой
на
:
. Выполним преобразования и получим:
.
Читается эта формула так: разность синусов двух углов равна удвоенному произведению синуса полуразности этих углов на косинус их полусуммы.
Теперь докажем формулу суммы косинусов: .
Обозначим ,
. Тогда
, а
.
Поэтому [
,
]
[вернёмся к замене]
. Таким образом, формула
доказана. Читается формула так: сумма косинусов двух углов равна удвоенному произведению косинуса полусуммы этих углов на косинус их полуразности.
И нам осталось рассмотреть формулу разности косинусов.
Она получается из формулы заменой
на
? Нет. Формула разности косинусов доказывается так же, как формулы
и
.
Докажем, что .
Обозначим ,
. Тогда
, а
.
Поэтому [
,
]
.
Вернёмся к замене и получим: .
Читается формула следующим образом: разность косинусов двух углов равна взятому со знаком «минус» удвоенному произведению синуса полусуммы этих углов на синус их полуразности.
Таким образом, мы с вами познакомились с формулами суммы и разности синусов и формулами суммы и разности косинусов.
Давайте вычислим . Для этого воспользуемся формулой
. Имеем:
.
И преобразуем в произведение выражение:
.
[запишем
как
]
[
]
[воспользуемся формулой
]
.
А сейчас рассмотрим следующие три формулы: ,
,
. Это формулы преобразования произведений в сумму или разность.
Давайте с вами докажем, например, формулу . Для этого преобразуем правую часть равенства к левой:
[к выражению в скобках применим формулу
и формулу
]
.
Итак, мы привели правую часть равенства к левой, следовательно, доказали, что произведение синуса угла альфа и синуса угла бета равно полуразности косинуса разности этих углов и косинуса их суммы. Формулы и
доказываются так же, как и формула
.
А теперь закрепим новые знания на практике.
Задание первое. Представьте в виде произведения следующие выражения: а) ; б)
; в)
; г)
.
Решение.
Второе задание. Представьте в виде суммы или разности выражения: а) ; б)
; в)
.
Решение.
И выполним ещё одно задание, в котором надо найти значения следующих выражений: а) ; б)
.
Решение.