Zadanie - tożsamości trygonometryczne
Treść zadania:
Udowodnić tożsamość:
a) \(\frac{\sin{x}}{1+\cos{x}}=\frac{1-\cos{x}}{\sin{x}}\)
b) \(tg(45^o+x)tg(45^o-x)=1\)
c) \(\cos{x}+\sin{x}=\sqrt{2}\sin(45^o+x)\)
d) \(tg{x}+ctg{x}=\frac{2}{\sin{2x}}\)
e) \(\frac{1+tg{x}}{1-tg{x}}=tg(45^o+x)\)
a) Rozwiązanie zadania
Przekształcimy lewą stronę równania L w prawą stronę równania P. Skorzystamy ze wzoru skróconego mnożenia:
Mnożymy licznik i mianownik lewej strony równania przez \((1-\cos{x})\). Mamy więc:
\(L=\frac{\sin{x}}{1+\cos{x}}=\frac{\sin{x}\cdot (1-\cos{x})}{(1+\cos{x})(1-\cos{x})}=\frac{\sin{x}\cdot (1-\cos{x})}{1^2-\cos^2{x}}=\)
\(=\frac{\sin{x}\cdot (1-\cos{x})}{\sin^2{x}+\cos^2{x}-\cos^2{x}}=\frac{\cancel{\sin{x}}\cdot (1-\cos{x})}{\sin^{\cancel{2}}{x}}=\frac{1-\cos{x}}{\sin{x}}=P\)
W powyższym przykładzie zastosowano jedynkę trygonometryczną:
b) Rozwiązanie zadania
Przekształcimy lewą stronę równania L w prawą stronę równania P. Skorzystamy ze wzorów:
\(tg({\alpha+\beta})=\frac{tg{\alpha}+tg{\beta}}{1-tg{\alpha}tg{\beta}}\)
\(tg({\alpha-\beta})=\frac{tg{\alpha}-tg{\beta}}{1+tg{\alpha}tg{\beta}}\)
Pamiętając, że \(tg{45^o}=1\) otrzymujemy:
\(L=tg(45^o+x)tg(45^o-x)=\frac{tg{45^o}+tg{x}}{1-tg{45^o}tg{x}}\cdot \frac{tg{45^o}-tg{x}}{1+tg{45^o}tg{x}}=\frac{\cancel{1+tg{x}}}{\cancel{1-tg{x}}}\cdot \frac{\cancel{1-tg{x}}}{\cancel{1+tg{x}}}=1=P\)
c) Rozwiązanie zadania
Przekształcimy prawą stronę równania P w lewą stronę równania L. Skorzystamy ze wzoru:
Pamiętając, że \(\sin{45^o}=\cos{45^o}=\frac{\sqrt{2}}{2}\) otrzymujemy:
\(P=\sqrt{2}\sin(45^o+x) =\sqrt{2}(\sin{45^o}\cos{x}+\cos{45^o}\sin{x}) =\sqrt{2}(\frac{\sqrt{2}}{2}\cos{x}+ \frac{\sqrt{2}}{2}\sin{x})=\)
\(=\frac{\sqrt{2}\cdot \sqrt{2}}{2}\cos{x}+\frac{\sqrt{2}\cdot \sqrt{2}}{2}\sin{x})=\frac{2}{2}\cos{x}+\frac{2}{2}\sin{x}=\sin{x}+\cos{x}=L\)
d) Rozwiązanie zadania
Przekształcimy prawą stronę równania L w lewą stronę równania P. Skorzystamy ze wzorów:
\(tg{x}=\frac{\sin{x}}{\cos{x}}\)
\(ctg{x}=\frac{\cos{x}}{\sin{x}}\)
\(\sin{2x}=2\sin{x}\cos{x}\)
\(\sin^2{x}+\cos^2{x}=1\)
Otrzymujemy:
\(L=tg{x}+ctg{x} =\frac{\sin{x}}{\cos{x}}+\frac{\cos{x}}{\sin{x}} =\frac{\sin^2{x}}{\sin{x}\cos{x}}+ \frac{\cos^2{x}}{\sin{x}\cos{x}}= \frac{\sin^2{x}+\cos^2{x}}{\sin{x}\cos{x}}=\)
\(=\frac{1}{\sin{x}\cos{x}}=\frac{2}{2\sin{x}\cos{x}}=\frac{2}{\sin{2x}}=P\)
e) Rozwiązanie zadania
Przekształcimy prawą stronę równania P w lewą stronę równania L. Skorzystamy ze wzoru:
Pamiętając, że \(tg{45^o}=1\) otrzymujemy:
\(P=tg(45^o+x)=\frac{tg{45^o}+tg{x}}{1-tg{45^o}tg{x}}=\frac{1+tg{x}}{1-tg{x}}=L\)
© medianauka.pl, 2011-03-29, ZAD-1279
Zadania podobne
Zadanie nr 3.
Wiedząc, że \(\sin{x}=0,2\) oblicz \(\cos{2x}, \sin{2x}, tg{2x}\).
Zadanie nr 4.
Obliczyć
a) \(\sin{75°}+\sin{15°}\)
b) \(\cos{75°}+\cos{15°}\)
c) \(\sin{75°}-\sin{15°}\)
d) \(\cos{75°}-\cos{15°}\)
Zadanie nr 5.
Udowodnić tożsamość:
a) \(tg{\alpha}+ctg{\alpha}=\frac{1}{\sin{\alpha}\cos{\alpha}}\)
b) \(tg{\alpha}-tg{\beta}=\frac{\sin{(\alpha-\beta)}}{\cos{\alpha}\cos{\beta}}\)
c) \(\sin^4{\alpha}-cos^4{\alpha}=2\sin^2{\alpha}-1\)
Zadanie nr 6.
Udowodnić tożsamość:
a) \(tg{\alpha}\sin{2\alpha}=2\sin^2{\alpha}\)
b) \(\frac{1}{1-\sin{x}}+\frac{1}{1+\sin{x}}=\frac{2}{\cos^2{x}}\)
c) \(\frac{\sin{5x}+\sin{3x}}{\cos{5x}+\cos{3x}}=tg{4x}\)
Zadanie nr 7.
Udowodnić tożsamość: \(tg(45^o-\frac{x}{2})+tg{x}=\frac{1}{\cos{x}}\).
Zadanie nr 9 — maturalne.
Dla każdego kąta ostrego α iloczyn \(\frac{cos\alpha}{1-\sin^2\alpha}\cdot \frac{1-cos^2\alpha}{sin\alpha}\) jest równy
A. \(\sin{\alpha}\)
B. \(tg\alpha\)
C. \(\cos{\alpha}\)
D. \(\sin^2{\alpha}\)
Zadanie nr 10 — maturalne.
Jeżeli \(0°<\alpha <90°\) oraz \(tg\alpha=2\sin{\alpha}\), to:
A. \(\cos{\alpha}=\frac{1}{2}\)
B. \(\cos{\alpha}=\frac{\sqrt{2}}{2}\)
C. \(\cos{\alpha}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)
D. \(\cos{\alpha}=1\)
Zadanie nr 11 — maturalne.
Jeżeli \(\alpha\) jest kątem ostrym oraz \(tg\alpha=\frac{2}{5}\), to wartość wyrażenia \(\frac{3\cos{\alpha}-2\sin{\alpha}}{\sin{\alpha}-5\cos{\alpha}}\) jest równa:
A. \(-\frac{11}{23}\)
B. \(\frac{24}{5}\)
C. \(-\frac{23}{11}\)
D. \(\frac{5}{24}\)
Zadanie nr 12 — maturalne.
Kąt \(\alpha\) jest ostry i spełnia warunek \(\frac{2\sin{\alpha}+3\cos{\alpha}}{\cos{\alpha}}=4\). Oblicz tangens kąta \(\alpha\).
Zadanie nr 13 — maturalne.
Różnica \(\cos^2{165°} − \sin^2{165°}\) jest równa
A. \(-1\)
B. \(-\frac{3}{2}\)
C. \(-\frac{1}{2}\)
D. \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
Zadanie nr 14 — maturalne.
Kąt \(\alpha\) jest ostry i \(tg{\alpha}=2\). Oblicz wartość wyrażenia \(\sin{2\alpha}\).
Zadanie nr 15 — maturalne.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Dla każdego kąta ostrego \(\alpha\) wyrażenie \(\sin^4{\alpha}+\sin^2{\alpha}\cdot \cos^2{\alpha}\) jest równe:
A. \(\sin^2{\alpha}\)
B. \(\sin^6{\alpha}\cdot \cos^2{\alpha}\)
C. \(\sin^4{\alpha}+1\)
D. \(\sin^2{\alpha}\cdot (\sin{\alpha}+\cos{\alpha})\cdot (\sin{\alpha}-\cos{\alpha})\)