На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 532 - § 31 (Формулы приведения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 5 Страницы: 156, 159, 160, 161
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

532 упражнение:

Доказать тождество (532–533).

1) \( \sin (\frac{\pi}{4} + \alpha) - \cos (\frac{\pi}{4} - \alpha) = 0 \)
Ответ

Цель: Доказать тождество \( \sin (\frac{\pi}{4} + \alpha) - \cos (\frac{\pi}{4} - \alpha) = 0 \).

Шаг 1. Преобразуем второй член выражения.
  • Используем формулу приведения, связывающую косинус и синус: \( \cos \beta = \sin (\frac{\pi}{2} - \beta) \).
  • Пусть \( \beta = \frac{\pi}{4} - \alpha \).
  • Тогда:
    \[ \cos (\frac{\pi}{4} - \alpha) = \sin (\frac{\pi}{2} - (\frac{\pi}{4} - \alpha)) \]
  • Раскрываем скобки и упрощаем аргумент синуса:
    \[ \sin (\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{4} + \alpha) = \sin (\frac{2\pi - \pi}{4} + \alpha) = \sin (\frac{\pi}{4} + \alpha) \]
Шаг 2. Подставляем результат в левую часть тождества.
  • Левая часть (ЛЧ) принимает вид:
    \[ \text{ЛЧ} = \sin (\frac{\pi}{4} + \alpha) - \sin (\frac{\pi}{4} + \alpha) \]
Шаг 3. Упрощаем.

\[ \text{ЛЧ} = 0 \]

Поскольку левая часть равна правой части (0 = 0), тождество доказано.

2) \( \cos (\frac{\pi}{6} - \alpha) - \sin (\frac{\pi}{3} + \alpha) = 0 \)
Ответ

Цель: Доказать тождество \( \cos (\frac{\pi}{6} - \alpha) - \sin (\frac{\pi}{3} + \alpha) = 0 \).

Шаг 1. Преобразуем первый член выражения.
  • Используем формулу приведения, связывающую косинус и синус: \( \cos \beta = \sin (\frac{\pi}{2} - \beta) \).
  • Пусть \( \beta = \frac{\pi}{6} - \alpha \).
  • Тогда:
    \[ \cos (\frac{\pi}{6} - \alpha) = \sin (\frac{\pi}{2} - (\frac{\pi}{6} - \alpha)) \]
  • Раскрываем скобки и упрощаем аргумент синуса:
    \[ \sin (\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{6} + \alpha) = \sin (\frac{3\pi - \pi}{6} + \alpha) = \sin (\frac{2\pi}{6} + \alpha) = \sin (\frac{\pi}{3} + \alpha) \]
Шаг 2. Подставляем результат в левую часть тождества.
  • Левая часть (ЛЧ) принимает вид:
    \[ \text{ЛЧ} = \sin (\frac{\pi}{3} + \alpha) - \sin (\frac{\pi}{3} + \alpha) \]
Шаг 3. Упрощаем.

\[ \text{ЛЧ} = 0 \]

Поскольку левая часть равна правой части (0 = 0), тождество доказано.

3) \( \frac{\sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \cdot \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha)}{\tg (\pi + \alpha)} = -\sin \alpha \)
Ответ

Цель: Доказать тождество \( \frac{\sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \cdot \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha)}{\tg (\pi + \alpha)} = -\sin \alpha \).

Шаг 1. Применяем формулы приведения к левой части (ЛЧ).
  • Числитель, первый член: \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \).
    • Четверть: III. Знак \( \sin \): -. Функция меняется (\( \sin \to \cos \)).
    • \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) = -\cos \alpha \).
  • Числитель, второй член: \( \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha) \).
    • Четверть: II. Знак \( \ctg \): -. Функция меняется (\( \ctg \to \tg \)).
    • \( \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha) = -\tg \alpha \).
  • Знаменатель: \( \tg (\pi + \alpha) \).
    • Четверть: III. Знак \( \tg \): +. Функция не меняется.
    • \( \tg (\pi + \alpha) = \tg \alpha \).
Шаг 2. Подставляем упрощенные выражения в ЛЧ.

\[ \text{ЛЧ} = \frac{(-\cos \alpha) \cdot (-\tg \alpha)}{\tg \alpha} \]

Шаг 3. Упрощаем.

Умножение отрицательных чисел дает положительный результат, а \( \tg \alpha \) сокращается (при условии \( \tg \alpha \ne 0 \)):

\[ \text{ЛЧ} = \frac{\cos \alpha \cdot \tg \alpha}{\tg \alpha} = \cos \alpha \]

Шаг 4. Проверяем тождество.

Получаем: \( \cos \alpha = -\sin \alpha \). Это равенство не является тождеством.

Перепроверим условие задания, возможно, ошибка в знаке в исходном выражении.
Если бы в знаменателе было \( \tg (\frac{3\pi}{2} + \alpha) \), то \( \tg (\frac{3\pi}{2} + \alpha) = -\ctg \alpha \). Тогда:
\[ \frac{(-\cos \alpha) \cdot (-\tg \alpha)}{-\ctg \alpha} = \frac{\cos \alpha \cdot \tg \alpha}{-\ctg \alpha} = -\cos \alpha \cdot \tg \alpha \cdot \tg \alpha = -\cos \alpha \cdot \frac{\sin^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} = -\frac{\sin^2 \alpha}{\cos \alpha} \]

Перепроверим условие задания, возможно, ошибка в знаке в знаменателе в исходном выражении (см. изображение).

Согласно изображению, знаменатель: \( \tg (\pi + \alpha) \). Упрощение: \( \tg \alpha \).

ЛЧ: \( \frac{(-\cos \alpha) \cdot (-\tg \alpha)}{\tg \alpha} = \cos \alpha \).

Результат должен быть \( -\sin \alpha \). Вероятна опечатка в оригинальном учебнике или требуется другое преобразование.

Рассмотрим, если в числителе \( \sin (\frac{3\pi}{2} + \alpha) \):
Упрощение: \( -\cos \alpha \).
Тогда ЛЧ: \( \frac{-\cos \alpha \cdot (-\tg \alpha)}{\tg \alpha} = \cos \alpha \).
Тождество: \( \cos \alpha = -\sin \alpha \) (Неверно).

Рассмотрим, если в числителе \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \) и \( \ctg (\pi - \alpha) \):
Если \( \ctg (\pi - \alpha) = -\ctg \alpha \).
ЛЧ: \( \frac{(-\cos \alpha) \cdot (-\ctg \alpha)}{\tg \alpha} = \frac{\cos \alpha \cdot \ctg \alpha}{\tg \alpha} = \cos \alpha \cdot \ctg^2 \alpha \) (Неверно).

Предположим, что \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \) и \( \ctg (\frac{3\pi}{2} + \alpha) \).
Упрощение: \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) = -\cos \alpha \).
Упрощение: \( \ctg (\frac{3\pi}{2} + \alpha) = \tg \alpha \).
ЛЧ: \( \frac{(-\cos \alpha) \cdot \tg \alpha}{\tg \alpha} = -\cos \alpha \) (Неверно).

Используем первое упрощение, которое точно соответствует заданию (слева):
\[ \text{ЛЧ} = \frac{(-\cos \alpha) \cdot (-\tg \alpha)}{\tg \alpha} = \cos \alpha \]
Тогда тождество: \( \cos \alpha = -\sin \alpha \). Это не тождество.

Должно быть, ошибка в знаке в правой части. Доказываем, что ЛЧ \( = \cos \alpha \).

ЛЧ: \( \frac{\sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \cdot \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha)}{\tg (\pi + \alpha)} \)

Упрощение числителя: \( \sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \cdot \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha) = (-\cos \alpha) \cdot (-\tg \alpha) = \cos \alpha \cdot \tg \alpha \).

Упрощение знаменателя: \( \tg (\pi + \alpha) = \tg \alpha \).

ЛЧ: \( \frac{\cos \alpha \cdot \tg \alpha}{\tg \alpha} = \cos \alpha \).

Тождество, вероятно, должно было быть: \( \frac{\sin (\frac{3\pi}{2} - \alpha) \cdot \ctg (\frac{\pi}{2} + \alpha)}{\tg (\pi + \alpha)} = \cos \alpha \).

Ввиду жесткого требования к ответу, оставляем доказательство того, что ЛЧ упрощается до \( \cos \alpha \), и предполагаем, что в задании опечатка в правой части.

Ответ (согласно упрощению ЛЧ): \( \cos \alpha \)

Что применять при решении

Правило знака

Знак правой части формулы приведения соответствует знаку функции, стоящей в левой части, в той четверти, где находится аргумент левой части, при условии, что \( 0 < \alpha < \frac{\pi}{2} \).
Например: \( \sin (\pi - \alpha) = \sin \alpha \) (вторая четверть, синус положительный).

Правило изменения функции

Если угол в формуле приведения имеет вид \( \frac{\pi}{2} \pm \alpha \) или \( \frac{3\pi}{2} \pm \alpha \), функция меняется на кофункцию (синус на косинус, тангенс на котангенс). Если угол имеет вид \( \pi \pm \alpha \) или \( 2\pi \pm \alpha \), функция не меняется.
Например: \( \cos (\frac{\pi}{2} + \alpha) = -\sin \alpha \) (косинус меняется на синус). \( \tan (\pi + \alpha) = \tan \alpha \) (тангенс не меняется).

Периодичность и четность/нечетность

Тригонометрические функции периодичны: \( \sin (\alpha + 2\pi k) = \sin \alpha \), \( \cos (\alpha + 2\pi k) = \cos \alpha \). Функции синус, тангенс, котангенс — нечетные (\( f(-\alpha) = -f(\alpha) \)), косинус — четная (\( f(-\alpha) = f(\alpha) \)).
\( \cos (-\alpha) = \cos \alpha \); \( \sin (\alpha - 2\pi) = \sin \alpha \).

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 31

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 5
Параграф
§ 31 — Формулы приведения
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.