Краткое пояснение: В задачах на тригонометрию важно уметь применять основные тригонометрические тождества и учитывать, в какой четверти находится угол, чтобы правильно определить знак.
Задание 3:
В условии уже дан пример вычисления sin α, когда известен cos α и интервал, в котором находится α: \[ sin \alpha = -\sqrt{1 - cos^2 \alpha} = -\sqrt{1 - \frac{9}{25}} = -\frac{4}{5} \]
1) Вычислить sin α, tg α и ctg α, если cos α = -3/5 и π/2 < α < π:
Логика такая: угол α находится во второй четверти, где sin α > 0, tg α < 0 и ctg α < 0.
- Сначала найдем sin α: \[ sin \alpha = \sqrt{1 - cos^2 \alpha} = \sqrt{1 - \left(-\frac{3}{5}\right)^2} = \sqrt{1 - \frac{9}{25}} = \sqrt{\frac{16}{25}} = \frac{4}{5} \]
- Затем найдем tg α: \[ tg \alpha = \frac{sin \alpha}{cos \alpha} = \frac{\frac{4}{5}}{-\frac{3}{5}} = -\frac{4}{3} \]
- И ctg α: \[ ctg \alpha = \frac{1}{tg \alpha} = -\frac{3}{4} \]
Ответ: sin α = 4/5, tg α = -4/3, ctg α = -3/4
2) Вычислить cos α, tg α и ctg α, если sin α = -2/5 и π < α < 3π/2:
Угол α находится в третьей четверти, где cos α < 0, tg α > 0 и ctg α > 0.
- Сначала найдем cos α: \[ cos \alpha = -\sqrt{1 - sin^2 \alpha} = -\sqrt{1 - \left(-\frac{2}{5}\right)^2} = -\sqrt{1 - \frac{4}{25}} = -\sqrt{\frac{21}{25}} = -\frac{\sqrt{21}}{5} \]
- Затем найдем tg α: \[ tg \alpha = \frac{sin \alpha}{cos \alpha} = \frac{-\frac{2}{5}}{-\frac{\sqrt{21}}{5}} = \frac{2}{\sqrt{21}} = \frac{2\sqrt{21}}{21} \]
- И ctg α: \[ ctg \alpha = \frac{1}{tg \alpha} = \frac{\sqrt{21}}{2} \]
Ответ: cos α = -√21/5, tg α = 2√21/21, ctg α = √21/2
Задание 4: Доказать тождества:
1) (1 - cos α) (1 + cos α) = sin² α
Разбираемся: используем формулу разности квадратов: (a - b)(a + b) = a² - b²
- (1 - cos α) (1 + cos α) = 1² - cos² α = 1 - cos² α
- Основное тригонометрическое тождество: sin² α + cos² α = 1, следовательно, 1 - cos² α = sin² α
Тождество доказано.
2) (1 - sin α) (1 + sin α) = cos² α
Тут все просто: снова применяем формулу разности квадратов.
- (1 - sin α) (1 + sin α) = 1² - sin² α = 1 - sin² α
- Основное тригонометрическое тождество: sin² α + cos² α = 1, следовательно, 1 - sin² α = cos² α
Тождество доказано.
3) sin² α / (1 - sin² α) = tg² α
Логика такая:
- 1 - sin² α = cos² α (из основного тригонометрического тождества)
- sin² α / cos² α = (sin α / cos α)² = tg² α
Тождество доказано.
4) cos² α / (1 - cos² α) = ctg² α
Смотри, как это работает:
- 1 - cos² α = sin² α (из основного тригонометрического тождества)
- cos² α / sin² α = (cos α / sin α)² = ctg² α
Тождество доказано.