26
Синус и косинус двойного угла
Учебник: с. 126–128
ЦельЗнать формулы двойного угла для синуса, косинуса и тангенса и использовать их при вычислениях и упрощениях.
Новые слова
двойной угол · ikkilangan burchakформула для sin 2α · sin 2α formulasiформула для cos 2α · cos 2α formulasiформула для tg 2α · tg 2α formulasi
Объяснение
Если в формулах сложения взять β = α, получаются формулы двойного угла. sin 2α = 2 sin α cos α. cos 2α = cos²α − sin²α; с помощью основного тождества её можно записать также как cos 2α = 2cos²α − 1 или cos 2α = 1 − 2sin²α. tg 2α = 2 tg α : (1 − tg²α), где tg α и tg 2α существуют. Эти формулы позволяют найти функции двойного угла, когда известны функции самого угла, например из sin 30° = 2 sin 15° cos 15° получаем 2 sin 15° cos 15° = 1/2. Тождества 1 + cos 2α = 2cos²α и 1 − cos 2α = 2sin²α тоже полезны для упрощения выражений. При нахождении синуса или косинуса знак перед корнем выбирают по четверти.
Примеры
sin α = 3/5, 0 < α < π/2, поэтому cos α = 4/5. sin 2α = 2 · (3/5) · (4/5) = 24/25; cos 2α = 1 − 2 · (9/25) = 7/25.
sin 2α : (2 cos α) = 2 sin α cos α : (2 cos α) = sin α. cos² 15° − sin² 15° = cos 30° = √3/2.
Работа в классе
«Удвой»: учитель называет синус и косинус одного угла (3/5 и 4/5; 5/13 и 12/13); команды быстро вычисляют sin 2α и cos 2α.
Упражнения
1
Вычислите 2 sin 15° cos 15°.
1/2
2
Если cos α = 1/3, найдите cos 2α.
−7/9
3
Если tg α = 3, найдите tg 2α.
−3/4
4
Выведите cos 2α = 1 − 2sin²α из cos 2α = cos²α − sin²α.
Подстановка cos²α = 1 − sin²α даёт (1 − sin²α) − sin²α = 1 − 2sin²α.