Задание 6
Краткое пояснение: Сначала определим sin α, затем вычислим tg α, sin2α и cos2α, используя известные тригонометрические формулы.
- Так как \(\frac{\pi}{2} < α < π\), то α находится во второй четверти, где sin α > 0. Используем основное тригонометрическое тождество:
\[sin^2 α + cos^2 α = 1\]
Подставляем известное значение cos α:
\[sin^2 α + \left(\frac{20}{29}\right)^2 = 1\]
\[sin^2 α = 1 - \frac{400}{841} = \frac{441}{841}\]
\[sin α = \sqrt{\frac{441}{841}} = \frac{21}{29}\]
(выбираем положительное значение, так как α во второй четверти)
- Вычисляем tg α:
\[tg α = \frac{sin α}{cos α} = \frac{\frac{21}{29}}{\frac{20}{29}} = \frac{21}{20}\]
Так как α во второй четверти, tg α отрицательный: \(tg α = -\frac{21}{20}\)
- Вычисляем sin2α:
\[sin2α = 2sin α cos α = 2 \cdot \frac{21}{29} \cdot \frac{20}{29} = \frac{840}{841}\]
- Вычисляем cos2α:
\[cos2α = cos^2 α - sin^2 α = \left(\frac{20}{29}\right)^2 - \left(\frac{21}{29}\right)^2 = \frac{400}{841} - \frac{441}{841} = -\frac{41}{841}\]
Ответ: \(tg α = -\frac{21}{20}\), \(sin2α = \frac{840}{841}\), \(cos2α = -\frac{41}{841}\)
Задание 7
Краткое пояснение: Упростим данное выражение, используя свойства котангенса и синуса/косинуса отрицательного угла.
- Вспомним свойства тригонометрических функций отрицательного угла:
\[cos(-α) = cos α\]
\[sin(-α) = -sin α\]
\[ctg(-α) = -ctg α\]
- Подставим эти свойства в выражение:
\[-ctg α + 1 - \frac{cos α - (-sin α)}{-sin α} = -ctg α + 1 + \frac{cos α + sin α}{sin α} = -ctg α + 1 + \frac{cos α}{sin α} + 1 = -ctg α + ctg α + 2 = 2\]
Ответ: 2
Задание 8
Краткое пояснение: Решим тригонометрическое уравнение, используя замену переменной.
- Заменим sin x = t, тогда уравнение примет вид:
\[2t^2 + t - 3 = 0\]
- Решим квадратное уравнение относительно t:
Дискриминант: \(D = 1^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3) = 1 + 24 = 25\)
Корни:
\[t_1 = \frac{-1 + \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{-1 + 5}{4} = \frac{4}{4} = 1\]
\[t_2 = \frac{-1 - \sqrt{25}}{2 \cdot 2} = \frac{-1 - 5}{4} = \frac{-6}{4} = -\frac{3}{2}\]
- Сделаем обратную замену:
а) sin x = 1
\[x = \frac{\pi}{2} + 2πk, k ∈ Z\]
б) sin x = -\frac{3}{2}
Так как \(|sin x| ≤ 1\), уравнение не имеет решений.
Ответ: \[x = \frac{\pi}{2} + 2πk, k ∈ Z\]