Краткое пояснение: Для вычисления значений тригонометрических функций угла β используем основные тригонометрические тождества и учитываем, в какой четверти находится угол.
a) sin β = \frac{40}{41} и \frac{π}{2} < β < π
- β находится во второй четверти, где sin β > 0, cos β < 0, tg β < 0, ctg β < 0.
- Находим cos β, используя основное тригонометрическое тождество: sin²β + cos²β = 1
\[cos^2 β = 1 - sin^2 β = 1 - \left(\frac{40}{41}\right)^2 = 1 - \frac{1600}{1681} = \frac{1681 - 1600}{1681} = \frac{81}{1681}\]
\[cos β = ±\sqrt{\frac{81}{1681}} = ±\frac{9}{41}\]
Так как β во второй четверти, cos β < 0, следовательно, \[cos β = -\frac{9}{41}\]
- Находим tg β и ctg β:
\[tg β = \frac{sin β}{cos β} = \frac{\frac{40}{41}}{-\frac{9}{41}} = -\frac{40}{9}\]
\[ctg β = \frac{1}{tg β} = -\frac{9}{40}\]
б) cos β = \frac{4}{5} и \frac{3π}{2} < β < 2π
- β находится в четвертой четверти, где cos β > 0, sin β < 0, tg β < 0, ctg β < 0.
- Находим sin β, используя основное тригонометрическое тождество: sin²β + cos²β = 1
\[sin^2 β = 1 - cos^2 β = 1 - \left(\frac{4}{5}\right)^2 = 1 - \frac{16}{25} = \frac{25 - 16}{25} = \frac{9}{25}\]
\[sin β = ±\sqrt{\frac{9}{25}} = ±\frac{3}{5}\]
Так как β в четвертой четверти, sin β < 0, следовательно, \[sin β = -\frac{3}{5}\]
- Находим tg β и ctg β:
\[tg β = \frac{sin β}{cos β} = \frac{-\frac{3}{5}}{\frac{4}{5}} = -\frac{3}{4}\]
\[ctg β = \frac{1}{tg β} = -\frac{4}{3}\]
в) tg β = 1 и π < β < \frac{3π}{2}
- β находится в третьей четверти, где tg β > 0, cos β < 0, sin β < 0, ctg β > 0.
- Так как tg β = 1, то β = \frac{5π}{4}
- Находим sin β и cos β:
\[sin β = -\frac{\sqrt{2}}{2}\]
\[cos β = -\frac{\sqrt{2}}{2}\]
\[ctg β = \frac{1}{tg β} = 1\]
г) ctg β = 3 и 0 < β < \frac{π}{2}
- β находится в первой четверти, где sin β > 0, cos β > 0, tg β > 0, ctg β > 0.
- Находим tg β:
\[tg β = \frac{1}{ctg β} = \frac{1}{3}\]
- Находим sin β и cos β. Сначала найдем sin²β и cos²β через tg β и основное тригонометрическое тождество:
\[\frac{1}{cos^2 β} = 1 + tg^2 β = 1 + \left(\frac{1}{3}\right)^2 = 1 + \frac{1}{9} = \frac{10}{9}\]
\[cos^2 β = \frac{9}{10}\]
\[cos β = \sqrt{\frac{9}{10}} = \frac{3}{\sqrt{10}} = \frac{3\sqrt{10}}{10}\]
\[\frac{1}{sin^2 β} = 1 + ctg^2 β = 1 + 3^2 = 1 + 9 = 10\]
\[sin^2 β = \frac{1}{10}\]
\[sin β = \sqrt{\frac{1}{10}} = \frac{1}{\sqrt{10}} = \frac{\sqrt{10}}{10}\]
Ответ: a) cos β = -\frac{9}{41}, tg β = -\frac{40}{9}, ctg β = -\frac{9}{40}; б) sin β = -\frac{3}{5}, tg β = -\frac{3}{4}, ctg β = -\frac{4}{3}; в) sin β = -\frac{\sqrt{2}}{2}, cos β = -\frac{\sqrt{2}}{2}, ctg β = 1; г) sin β = \frac{\sqrt{10}}{10}, cos β = \frac{3\sqrt{10}}{10}, tg β = \frac{1}{3}