1-11 класс
  • 1-11 класс
  • 1 класс
  • 2 класс
  • 3 класс
  • 4 класс
  • 5 класс
  • 6 класс
  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
Выберите класс
Предметы
ГДЗ Алимов 10-11 Класс по Алгебре Учебник 📕 Колягин, Ткачева — Все Части
ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 536 Алимов - Подробные Ответы
Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева.
10 класс
Класс
10
Предмет
ГДЗ Алимов 10, 11 Класс по Алгебре Все Учебники - Ответы на Любые Задачи Бесплатно
Тип
ГДЗ, Решебник.
Автор
Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева.
Год
2015-2024.
Издательство
Просвещение.
Описание

Учебник «Алгебра» для 10-11 классов под авторством Алимова – это один из наиболее популярных и широко используемых учебных пособий для старшеклассников. Он заслужил признание как среди учителей, так и среди учеников благодаря своей структурированности, доступности изложения и качественной проработке материала.

ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 536 Алимов — Подробные Ответы

Задача

Доказать, что вычисление значений синуса, косинуса и тангенса любого угла можно свести к вычислению их значений для угла, заключённого в промежутке от 0 до пи/4.

Краткий ответ

Пусть α\alpha — некоторый угол, равный:

α=πn+β, где n∈Z и β∈[0;π];\alpha = \pi n + \beta, \text{ где } n \in \mathbb{Z} \text{ и } \beta \in [0; \pi]; β=π2±γ, где γ∈[0;π2];\beta = \frac{\pi}{2} \pm \gamma, \text{ где } \gamma \in \left[ 0; \frac{\pi}{2} \right]; γ=2φ, где φ∈[0;π4];\gamma = 2\varphi, \text{ где } \varphi \in \left[ 0; \frac{\pi}{4} \right];

Если число nn — четное, тогда:

sin⁡α=sin⁡(πn+β)=sin⁡β;\sin \alpha = \sin (\pi n + \beta) = \sin \beta; cos⁡α=cos⁡(πn+β)=cos⁡β;\cos \alpha = \cos (\pi n + \beta) = \cos \beta;

Если число nn — нечетное, тогда:

sin⁡α=sin⁡(πn+β)=−sin⁡β;\sin \alpha = \sin (\pi n + \beta) = -\sin \beta; cos⁡α=cos⁡(πn+β)=−cos⁡β;\cos \alpha = \cos (\pi n + \beta) = -\cos \beta;

В любом случае получаем:

sin⁡α=±sin⁡β=±sin⁡(π2±γ)=±cos⁡γ;\sin \alpha = \pm \sin \beta = \pm \sin \left( \frac{\pi}{2} \pm \gamma \right) = \pm \cos \gamma; cos⁡α=±cos⁡β=±cos⁡(π2±γ)=±sin⁡(±γ)=∓sin⁡γ;\cos \alpha = \pm \cos \beta = \pm \cos \left( \frac{\pi}{2} \pm \gamma \right) = \pm \sin (\pm \gamma) = \mp \sin \gamma;

По формулам косинуса и синуса двойного угла:

cos⁡γ=cos⁡2φ=cos⁡2φ−sin⁡2φ;\cos \gamma = \cos 2\varphi = \cos^2 \varphi — \sin^2 \varphi; sin⁡γ=sin⁡2φ=2⋅sin⁡φ⋅cos⁡φ;\sin \gamma = \sin 2\varphi = 2 \cdot \sin \varphi \cdot \cos \varphi;

Косинус и котангенс можно представить в виде:

tg⁡α=sin⁡αcos⁡αиctg⁡α=cos⁡αsin⁡α;\operatorname{tg} \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} \quad \text{и} \quad \operatorname{ctg} \alpha = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha};

Таким образом, вычисление значения тригонометрической функции для любого угла сводится к вычислению ее значения для угла, заключенного в промежутке от 00 до π4\frac{\pi}{4}, что и требовалось доказать.

Подробный ответ

Исходные обозначения

Пусть α\alpha — некоторый угол. Он задан в виде:

α=πn+β,где n∈Z,β∈[0;π]\alpha = \pi n + \beta, \quad \text{где } n \in \mathbb{Z}, \quad \beta \in [0; \pi]

Далее:

β=π2±γ,где γ∈[0;π2]\beta = \frac{\pi}{2} \pm \gamma, \quad \text{где } \gamma \in \left[0; \frac{\pi}{2}\right]

И далее:

γ=2φ,где φ∈[0;π4]\gamma = 2\varphi, \quad \text{где } \varphi \in \left[0; \frac{\pi}{4}\right]

Шаг 1: Преобразование α\alpha с чётным или нечётным nn

Случай 1: nn — чётное число

Из тригонометрических свойств:

sin⁡(πn+β)=sin⁡β,cos⁡(πn+β)=cos⁡β\sin(\pi n + \beta) = \sin \beta, \quad \cos(\pi n + \beta) = \cos \beta

Поскольку при чётном nn, πn\pi n кратно 2π2\pi, и синус/косинус не меняют знак.

Случай 2: nn — нечётное число

sin⁡(πn+β)=−sin⁡β,cos⁡(πn+β)=−cos⁡β\sin(\pi n + \beta) = -\sin \beta, \quad \cos(\pi n + \beta) = -\cos \beta

Потому что πn=π(2k+1)=π+2πk\pi n = \pi (2k + 1) = \pi + 2\pi k, и прибавление π\pi меняет знак функции:

  • sin⁡(π+x)=−sin⁡x\sin(\pi + x) = -\sin x
  • cos⁡(π+x)=−cos⁡x\cos(\pi + x) = -\cos x

Вывод:

В любом случае:

sin⁡α=±sin⁡β,cos⁡α=±cos⁡β\sin \alpha = \pm \sin \beta, \quad \cos \alpha = \pm \cos \beta

Шаг 2: Подставим β=π2±γ\beta = \frac{\pi}{2} \pm \gamma

Используем формулы приведения:

  • sin⁡(π2±x)=cos⁡x\sin\left(\frac{\pi}{2} \pm x\right) = \cos x
  • cos⁡(π2±x)=sin⁡x\cos\left(\frac{\pi}{2} \pm x\right) = \sin x с учётом знаков:
    • cos⁡(π2+x)=−sin⁡x\cos\left(\frac{\pi}{2} + x\right) = -\sin x
    • cos⁡(π2−x)=sin⁡x\cos\left(\frac{\pi}{2} — x\right) = \sin x

Тогда:

sin⁡β=sin⁡(π2±γ)=cos⁡γ⇒sin⁡α=±cos⁡γ\sin \beta = \sin\left(\frac{\pi}{2} \pm \gamma\right) = \cos \gamma \Rightarrow \sin \alpha = \pm \cos \gamma cos⁡β=cos⁡(π2±γ)=±sin⁡γ⇒cos⁡α=±cos⁡β=∓sin⁡γ\cos \beta = \cos\left(\frac{\pi}{2} \pm \gamma\right) = \pm \sin \gamma \Rightarrow \cos \alpha = \pm \cos \beta = \mp \sin \gamma

Знак зависит от выбора ++ или −− в β\beta, и от чётности nn.

Шаг 3: Выражение через φ\varphi, так как γ=2φ\gamma = 2\varphi

Применим стандартные формулы двойного угла:

cos⁡γ=cos⁡2φ=cos⁡2φ−sin⁡2φ\cos \gamma = \cos 2\varphi = \cos^2 \varphi — \sin^2 \varphi sin⁡γ=sin⁡2φ=2⋅sin⁡φ⋅cos⁡φ\sin \gamma = \sin 2\varphi = 2 \cdot \sin \varphi \cdot \cos \varphi

Тогда:

sin⁡α=±cos⁡γ=±(cos⁡2φ−sin⁡2φ)\sin \alpha = \pm \cos \gamma = \pm(\cos^2 \varphi — \sin^2 \varphi) cos⁡α=∓sin⁡γ=∓(2sin⁡φcos⁡φ)\cos \alpha = \mp \sin \gamma = \mp(2 \sin \varphi \cos \varphi)

Шаг 4: Выражение для tg⁡α\operatorname{tg}\alpha и ctg⁡α\operatorname{ctg}\alpha

Тангенс:

tg⁡α=sin⁡αcos⁡α=±cos⁡γ∓sin⁡γ=∓cos⁡γsin⁡γ\operatorname{tg} \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\pm \cos \gamma}{\mp \sin \gamma} = \mp \frac{\cos \gamma}{\sin \gamma}

Подставим выражения через φ\varphi:

tg⁡α=∓cos⁡2φ−sin⁡2φ2sin⁡φcos⁡φ\operatorname{tg} \alpha = \mp \frac{\cos^2 \varphi — \sin^2 \varphi}{2 \sin \varphi \cos \varphi}

Котангенс:

ctg⁡α=cos⁡αsin⁡α=∓sin⁡γ±cos⁡γ=∓sin⁡γcos⁡γ\operatorname{ctg} \alpha = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} = \frac{\mp \sin \gamma}{\pm \cos \gamma} = \mp \frac{\sin \gamma}{\cos \gamma}

Подставим:

ctg⁡α=∓2sin⁡φcos⁡φcos⁡2φ−sin⁡2φ\operatorname{ctg} \alpha = \mp \frac{2 \sin \varphi \cos \varphi}{\cos^2 \varphi — \sin^2 \varphi}

Мы выразили любую тригонометрическую функцию от произвольного угла α\alpha через:

  • φ∈[0;π4]\varphi \in \left[0; \frac{\pi}{4}\right], то есть угол в первом квадранте, удобный для табличных значений и приближений.
  • Использовали чётность nn, преобразования, формулы приведения и двойного угла.

Вывод

Вычисление тригонометрической функции от произвольного угла можно свести к вычислению функции от угла, лежащего в интервале [0;π4][0; \frac{\pi}{4}] — самого простого и удобного с вычислительной точки зрения.



Общая оценка
3.8 / 5
Комментарии
  • 🙂
  • 😁
  • 🤣
  • 🙃
  • 😊
  • 😍
  • 😐
  • 😡
  • 😎
  • 🙁
  • 😩
  • 😱
  • 😢
  • 💩
  • 💣
  • 💯
  • 👍
  • 👎
В ответ юзеру:
Редактирование комментария

Оставь свой отзыв 💬

Комментариев пока нет, будьте первым!

Другие предметы