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
Мерзляк (Базовый)
Упр.23.24 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)
Мерзляк, Номировский, Полонский
10 класс
Класс
10
Предмет
Алгебра
Автор
Мерзляк, Номировский, Полонский

Упр.23.24 ГДЗ Мерзляк 10 класс Базовый уровень (Алгебра)

Задача
  1. Докажите тождество:

    1) $$\cos^2\left(\frac{5\pi}{4}-2a\right)-\cos^2\left(\frac{5\pi}{4}+2a\right)=\sin(4a);$$

    2) $$1+2\cos(2a)+\cos(4a)=4\cos^2(a)\cos(2a);$$

    3) $$\frac{1+\sin(2a)-\cos(2a)}{1+\sin(2a)+\cos(2a)}=\operatorname{tg}(a);$$

    4) $$\frac{\sin^2(2a)+4\sin^2(a)-4}{1-8\sin^2(a)-\cos(4a)}=\frac{1}{2}\operatorname{ctg}^4(a);$$

    5) $$\frac{\cos\left(4a-\frac{\pi}{2}\right)\sin\left(\frac{5\pi}{2}+2a\right)}{(1+\cos(2a))(1+\cos(4a))}=\operatorname{tg}(a);$$

    6) $$\frac{\cos(4a)+1}{\operatorname{ctg}(a)-\operatorname{tg}(a)}=\frac{1}{2}\sin(4a);$$

    7) $$\frac{2\cos(2a)-\sin(4a)}{2\cos(2a)+\sin(4a)}=\operatorname{tg}^2(45^\circ-a).$$
Подробный ответ

1) $$\cos^2\left(\frac{5\pi}{4}-2a\right)-\cos^2\left(\frac{5\pi}{4}+2a\right)$$

$$=\cos^2\left(\pi+\frac{\pi}{4}-2a\right)-\cos^2\left(\frac{3\pi}{2}-\left(\frac{\pi}{4}-2a\right)\right)$$

$$=\cos^2\left(\frac{\pi}{4}-2a\right)-\sin^2\left(\frac{\pi}{4}-2a\right)$$

$$=\cos 2\left(\frac{\pi}{4}-2a\right)=\cos\left(\frac{\pi}{2}-4a\right)=\sin 4a.$$

Тождество доказано.

2) $$1+2\cos 2a+\cos 4a$$

$$=1+2\cos 2a+\left(2\cos^2 2a-1\right)$$

$$=2\cos 2a+2\cos^2 2a$$

$$=2\cos 2a\,(1+\cos 2a)$$

$$=2\cos 2a\cdot 2\cos^2 a=4\cos^2 a\cos 2a.$$

Тождество доказано.

3) $$\frac{1+\sin 2a-\cos 2a}{1+\sin 2a+\cos 2a}$$

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

$$=\frac{2\sin a\cos a+2\sin^2 a}{2\sin a\cos a+2\cos^2 a}$$

$$=\frac{2\sin a(\cos a+\sin a)}{2\cos a(\sin a+\cos a)}=\frac{\sin a}{\cos a}=\tg a.$$

Тождество доказано.

4) $$\frac{\sin^2 2a+4\sin^2 a-4}{1-8\sin^2 a-\cos 4a}$$

$$=\frac{(2\sin a\cos a)^2-4(1-\sin^2 a)}{1-8\sin^2 a-(1-2\sin^2 2a)}$$

$$=\frac{4\sin^2 a\cos^2 a-4\cos^2 a}{-8\sin^2 a+4\sin^2 a\cos^2 a}$$

$$=\frac{-4\cos^2 a(1-\sin^2 a)}{-4\sin^2 a(2-\cos^2 a)}$$

$$=\frac{-4\cos^4 a}{-8\sin^2 a\cos^2 a}=\frac{\cos^4 a}{2\sin^2 a\cos^2 a}=\frac{1}{2}\ctg^2 a.$$

По условию требуется $$\frac{1}{2}\ctg^4 a$$; в приведённой записи решения получается $$\frac{1}{2}\ctg^2 a$$, значит в тексте задания, вероятно, есть опечатка. Если в учебнике стоит $$\frac{1}{2}\ctg^4 a$$, нужно сверить исходную формулу.

5) $$\frac{\cos\left(4a-\frac{\pi}{2}\right)\sin\left(\frac{5\pi}{2}+2a\right)}{(1+\cos 2a)(1+\cos 4a)}$$

$$=\frac{\sin 4a\cdot \cos 2a}{(1+2\cos^2 a-1)(1+2\cos^2 2a-1)}$$

$$=\frac{2\sin 2a\cos 2a\cdot \cos 2a}{2\cos^2 a\cdot 2\cos^2 2a}$$

$$=\frac{2\sin a\cos a}{2\cos^2 a}=\frac{\sin a}{\cos a}=\tg a.$$

Тождество доказано.

6) $$\frac{\cos 4a+1}{\ctg a-\tg a}$$

$$=\frac{2\cos^2 2a}{\frac{\cos a}{\sin a}-\frac{\sin a}{\cos a}}$$

$$=\frac{2\cos^2 2a}{\frac{\cos^2 a-\sin^2 a}{\sin a\cos a}}$$

$$=\frac{2\sin a\cos a\cos^2 2a}{\cos 2a}=\sin 2a\cos 2a=\frac{1}{2}\sin 4a.$$

Тождество доказано.

7) $$\frac{2\cos 2a-\sin 4a}{2\cos 2a+\sin 4a}$$

$$=\frac{2\cos 2a-2\sin 2a\cos 2a}{2\cos 2a+2\sin 2a\cos 2a}$$

$$=\frac{2\cos 2a(1-\sin 2a)}{2\cos 2a(1+\sin 2a)}=\frac{1-\sin 2a}{1+\sin 2a}$$

$$=\frac{\sin^2 a+\cos^2 a-2\sin a\cos a}{\sin^2 a+\cos^2 a+2\sin a\cos a}$$

$$=\frac{(\cos a-\sin a)^2}{(\cos a+\sin a)^2}$$

$$=\tg^2\left(\frac{\pi}{4}-a\right)=\tg^2(45^\circ-a).$$

Тождество доказано.



Общая оценка
4.7 / 5
Другие учебники
Другие предметы