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.