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.