Відкрити меню

ГДЗ до вправи 26.8 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 26.8

Доведіть тотожність:

  1. $\sin \alpha + \sin 3\alpha - \sin 2\alpha = 4 \sin \frac{\alpha}{2} \cos \alpha \cos \frac{3\alpha}{2}$;
  2. $\sin^2 \alpha - \sin^2 \beta = \sin (\alpha + \beta) \sin (\alpha - \beta)$;
  3. $\frac{\cos \alpha - \cos 2\alpha - \cos 4\alpha + \cos 5\alpha}{\sin \alpha - \sin 2\alpha - \sin 4\alpha + \sin 5\alpha} = \text{ctg } 3\alpha$;
  4. $(\sin \alpha + \sin \beta)^2 + (\cos \alpha + \cos \beta)^2 = 4 \cos^2 \frac{\alpha - \beta}{2}$;
  5. $\left( \frac{\sin 4\alpha}{\sin \alpha} - \frac{\cos 4\alpha}{\cos \alpha} \right) \left( \frac{1}{\sin 3\alpha} + \frac{1}{\sin \alpha} \right) = 4 \text{ctg } \alpha$.

Розв'язок вправи № 26.8

Коротке рішення

1) $(\sin \alpha + \sin 3\alpha) - \sin 2\alpha = 2 \sin 2\alpha \cos \alpha - \sin 2\alpha = \sin 2\alpha (2 \cos \alpha - 1) = 2 \sin \alpha \cos \alpha (2 \cos \alpha - 1)$. Права частина: $2 \cos \alpha (2 \sin \frac{\alpha}{2} \cos \frac{3\alpha}{2}) = 2 \cos \alpha (\sin 2\alpha + \sin (-\alpha)) = 2 \cos \alpha \sin 2\alpha - 2 \sin \alpha \cos \alpha = \sin 2\alpha (2 \cos \alpha - 1)$.


2) $\sin^2 \alpha - \sin^2 \beta = \frac{1 - \cos 2\alpha}{2} - \frac{1 - \cos 2\beta}{2} = \frac{\cos 2\beta - \cos 2\alpha}{2} = \frac{-2 \sin (\beta + \alpha) \sin (\beta - \alpha)}{2} = \sin (\alpha + \beta) \sin (\alpha - \beta)$


3) $\frac{(\cos \alpha + \cos 5\alpha) - (\cos 2\alpha + \cos 4\alpha)}{(\sin \alpha + \sin 5\alpha) - (\sin 2\alpha + \sin 4\alpha)} = \frac{2 \cos 3\alpha \cos 2\alpha - 2 \cos 3\alpha \cos \alpha}{2 \sin 3\alpha \cos 2\alpha - 2 \sin 3\alpha \cos \alpha} = \frac{2 \cos 3\alpha (\cos 2\alpha - \cos \alpha)}{2 \sin 3\alpha (\cos 2\alpha - \cos \alpha)} = \text{ctg } 3\alpha$


4) $(2 \sin \frac{\alpha + \beta}{2} \cos \frac{\alpha - \beta}{2})^2 + (2 \cos \frac{\alpha + \beta}{2} \cos \frac{\alpha - \beta}{2})^2 = 4 \cos^2 \frac{\alpha - \beta}{2} (\sin^2 \frac{\alpha + \beta}{2} + \cos^2 \frac{\alpha + \beta}{2}) = 4 \cos^2 \frac{\alpha - \beta}{2}$


5) $\frac{\sin 4\alpha \cos \alpha - \cos 4\alpha \sin \alpha}{\sin \alpha \cos \alpha} \cdot \frac{\sin \alpha + \sin 3\alpha}{\sin 3\alpha \sin \alpha} = \frac{\sin 3\alpha}{\frac{1}{2} \sin 2\alpha} \cdot \frac{2 \sin 2\alpha \cos \alpha}{\sin 3\alpha \sin \alpha} = \frac{4 \sin 3\alpha \sin 2\alpha \cos \alpha}{\sin 2\alpha \sin 3\alpha \sin \alpha} = 4 \text{ctg } \alpha$


Детальне рішення

Доведення складних тотожностей потребує комбінування методів групування та розкладання тригонометричних функцій у добуток. Довідник: Формули перетворення.

  • У першому пункті групуємо суму синусів з непарними аргументами. Після винесення синуса подвійного кута та перетворень у правій частині через синус суми, обидві частини рівності стають ідентичними.
  • У другому пункті переходимо від квадратів до косинусів подвійних кутів. Різниця косинусів розкладається у добуток синусів, що відповідає шуканій тотожності.
  • У третьому пункті застосовано парне групування доданків чисельника та знаменника. Після розкладання у добуток з'являються спільні множники, скорочення яких дає котангенс.
  • У четвертому пункті кожна дужка розкладається як сума у добуток. Після піднесення до квадрата виноситься спільний множник, а залишок згортається в одиницю за основною тотожністю.
  • У п'ятому пункті обидві дужки зводяться до спільних знаменників. Використання формул синуса різниці та суми синусів дозволяє скоротити вираз до котангенса з коефіцієнтом.
реклама

Коментування доступне тільки зареєстрованим

Будь ласка, увійдіть через Google, щоб залишити коментар.