Назад к темам

Тригонометрические выражения

Тренироваться
1

Тригонометрические выражения

Зачем это в ЕГЭ. Задание №7 часто сводится к упрощению тригонометрического выражения без калькулятора: основное тождество, формулы сложения и двойного угла, приведение к острым углам.

Главная идея. sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1; sin⁡(α±β)=sin⁡αcos⁡β±cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha\pm\beta)=\sin\alpha\cos\beta\pm\cos\alpha\sin\beta; cos⁡(α±β)=cos⁡αcos⁡β∓sin⁡αsin⁡β\cos(\alpha\pm\beta)=\cos\alpha\cos\beta\mp\sin\alpha\sin\beta; sin⁡2α=2sin⁡αcos⁡α\sin2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha.

Алгоритм (чеклист).
1. Упростить угол (приведение к 00…π2\frac{\pi}{2} при необходимости).
2. Раскрыть скобки по формулам; заменить sin⁡2\sin^2 на 1−cos⁡21-\cos^2 или наоборот.
3. Свести к числу, подставив табличные значения sin⁡\sin, cos⁡\cos для 30∘30^\circ, 45∘45^\circ, 60∘60^\circ (или радианы).

Опоры (кратко). sin⁡30∘=12\sin30^\circ=\frac{1}{2}, cos⁡60∘=12\cos60^\circ=\frac{1}{2}, sin⁡45∘=cos⁡45∘=22\sin45^\circ=\cos45^\circ=\frac{\sqrt{2}}{2}.

Пример 1 (основное тождество). Угол α\alpha острый, sin⁡α=35\sin\alpha=\frac{3}{5}. Найти cos⁡α\cos\alpha.

Шаг 1. sin⁡2α+cos⁡2α=1⇒cos⁡2α=1−925=1625\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1\Rightarrow \cos^2\alpha=1-\frac{9}{25}=\frac{16}{25}.

Шаг 2. cos⁡α=±45\cos\alpha=\pm\frac{4}{5}; для острого α\alpha косинус положителен: cos⁡α=45\cos\alpha=\frac{4}{5}.

Шаг 3. Проверка: (35)2+(45)2=1\left(\frac{3}{5}\right)^2+\left(\frac{4}{5}\right)^2=1 — верно.

Пример 2 (синус суммы). Вычислить sin⁡75∘\sin75^\circ как sin⁡(45∘+30∘)\sin(45^\circ+30^\circ).

Шаг 1. sin⁡(45∘+30∘)=sin⁡45∘cos⁡30∘+cos⁡45∘sin⁡30∘\sin(45^\circ+30^\circ)=\sin45^\circ\cos30^\circ+\cos45^\circ\sin30^\circ.

Шаг 2. Подставляем: 22⋅32+22⋅12=22⋅3+12\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}+\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{2}=\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}+1}{2}.

Шаг 3. Упростим: sin⁡75∘=6+24\sin75^\circ=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4} (стандартный вид).

Типичные ошибки. Неверные знаки в cos⁡(α+β)\cos(\alpha+\beta); путают градусы и радианы в одной формуле; забывают выбор знака cos⁡\cos по четверти.

Дальше. Тренажёр №7 — цепочки преобразований с теми же приёмами.

Теория изучена?

Закрепи знания на практике — переходи к тренировке!

Тренироваться