Тема АЛГЕБРА

Тригонометрия .01 Преобразования тригонометрических выражений

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела алгебра
Разделы подтемы Тригонометрия
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#119612

Найти среднее арифметическое решений уравнения

√---------------- √ ---- √----  √----
 sinx− sin2x+ sin3x=   sinx−  sin2x+  sin 3x

на отрезке [0;2π].

Источники: Росатом - 2025, 11.2 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Не кажется ли вам, что тригонометрические функции в этом уравнении не несут особой смысловой нагрузки? Может сделать какую-нибудь замену?

Подсказка 2

Как насчёт того, чтобы корни из правой части обозначить через a, b, c. Попробуйте возвести в квадрат полученное уравнение (с учётом одз, разумеется). Кажется, там всё должно красиво разложиться на скобки.

Показать ответ и решение

Так как подкоренные выражения неотрицательные, то можно ввести такие обозначения: a2 = sinx  , b2 = sin2x  , c2 = sin3x  . Преобразуем уравнение:

∘---------
 a2− b2+ c2 = |a|− |b|+ |c|

({ a2− b2 +c2 = (|a|− |b|+ |c|)2

( |a|− |b|+|c|≥ 0

(
{ (|a|− |b|)(|b|− |c|)= 0
( |a|− |b|+|c|≥ 0

[
  |a|= |b|
  |b|= |c|

Случай 1. |a|=|b| .

(| sin x= sin2x
|||||
|{ sin x≥ 0
||| sin 3x ≥0
||||(
  x ∈[0;2π]

sin(2x)− sin(x)= 0

2sin(x)cos(x)− sin(x)= 0

sin(x)(2cos(x)− 1)= 0

⌊
⌈ sin(x)= 0
  2cos(x)= 1

⌊ x = 2πn,n∈ ℤ
||     π
||| x = 3 + 2πk,k ∈ℤ
⌈     5π
  x = 3 + 2πk,k ∈ℤ

С учётом ограничений решением данной системы являются:   π
0,3,π,2π.

Случай 2. |c|=|b| .

(
|||||  sin3x= sin2x
||{  sin3x≥ 0
||
|||||  sinx ≥0
(  x∈ [0;2π]

sin(3x)− sin(2x)= 0

    (5x)   (x)
2cos 2  sin  2 = 0

⌊   (   )
| cos  5x- = 0
|⌈   (x2)
  sin 2  = 0

⌊
| x= π + 2kπ,k∈ ℤ
⌈    5   5
  x= 2πn,n ∈ℤ

С учётом ограничений решением данной системы являются:   π
0,5,π,2π.

Объединяя решения, получаем:  π π
0,5,3,π,2π.

Таким образом, среднее арифметическое решений:

0+ π+ π+ 2π+ π   53π
---3--5------5-= 75-
Ответ:

 53π
 75

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#120846

Найдите значение выражения:

sin(127∘)cos(192∘)cos(308∘)
-cos(12∘)sin-(38∘)cos(37∘)-.
Показать ответ и решение

Используя для преобразований разные формулы приведения, упростим выражение. Заметим, что

      ∘        ∘   ∘       ∘
cos(308 )=cos(360 − 52 )= cos(52 )

Кроме того,

     ∘       ∘   ∘       ∘
cos(52 )=cos(90 − 38 )= sin(38 )

Далее,

sin(127∘)=sin(180∘ − 53∘)=sin(53∘)=cos(37∘)

Аналогичным образом получаем cos(192∘)=− cos(12∘).

Тогда имеем

sin(127∘)cos(192∘)cos(308∘)= − cos(37∘)cos(12∘)sin(38∘)= −1
 cos(12∘)sin(38∘)cos(37∘)     cos(12∘)sin(38∘)cos(37∘)
Ответ:

− 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#123019

Найдите значение выражения

  3cosα + -2-+sin α
−-cosα-+4ctgtαgα+-4sinα,

если tgα = 3,5.

Показать ответ и решение

По определению тангенса tgα= sinα.
     cosα  Отсюда

sinα = tgα ⋅cosα= 3,5cosα

Тогда числитель искомой дроби равен

       -2-              2--                 4
3cosα + tgα + sinα= 3cosα+ 3,5 + 3,5cosα= 6,5cosα+ 7

По определению котангенса

      cosα    1    1   2
ctgα = sinα-= tgα = 3,5 = 7

Тогда распишем знаменатель искомой дроби:

− cosα+ 4ctg α+ 4sinα= − cosα+ 4-⋅2 +4 ⋅3,5cosα =13cosα+ 8
                            7                     7

Заметим, что числитель дроби меньше знаменателя, поэтому искомая дробь равна

6,5 cosα+ 4   1
--------78-= 2
13cosα+ 7
Ответ:

 1
2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#124433

Решите уравнение

   (√-  π )  √-
2sin  x +2  =  3.
Показать ответ и решение

Пользуясь формулой приведения преобразуем уравнение:

   (√-   π)  √-
2sin  x + 2 =  3

    -  √-
cos√ x= -3-
       2

Значит:

⌊
  √x = π+ 2πn, n∈ ℤ, n≥ 0
|⌈ √-   6π
   x =− 6 + 2πk, k∈ ℕ

⌊    ( π     )2
| x =  6 + 2πn , n∈ ℤ,n≥ 0
|⌈    (  π     )2
  x = − 6 + 2πk , k∈ ℕ
Ответ:

(π+ 2πn)2, (− π +2πk)2 ,n ∈ℤ,n ≥0,k∈ ℕ
 6          6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#124634

Решите уравнение

 2         2sinx-  --3-- --1--
tg x− 3tgx+ cos3x = cos2x −cos4x.
Показать ответ и решение

Запишем ОДЗ:

cosx⁄= 0

   π
x ⁄= 2 + kπ, k∈ ℤ

Заметим, что

2sinx         1
cos3x = 2tgx⋅cos2-x

  1
cos2x-= 1+ tg2x

Тогда:

       (     )2
--1--=  --1--  = (1+ tg2x)2
cos4x    cos2x

Пусть t=tgx  . Уравнение принимает вид:

 2           2       2      2 2
t − 3t+2t(1+ t)= 3(1+t )− (1+ t)

Раскроем скобки и упростим:

t2− 3t+ 2t+ 2t3 =3 +3t2− (1+ 2t2+ t4)

t4+ 2t3− t− 2= 0

 3
t (t+ 2)− 1(t+2)= 0

(t3− 1)(t+ 2)= 0

Отсюда получаем:

⌊          ⌊
 t3− 1 =0   t= 1;
⌈t+ 2= 0 ⇔ ⌈t=− 2

Делая обратную замену получаем:

⌊ tgx= 1   ⌊   x= π +nπ, n ∈ℤ
⌈        ⇔ ⌈      4
 tgx =−2    x= arctg(−2)+ nπ, n ∈ℤ

Все найденные решения удовлетворяют ОДЗ.

Ответ:

 π + nπ, arctg(−2)+ nπ, n∈ ℤ
 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#125177

Найдите все решения уравнения

   3       3        3                            3
cos(πx)+ cos(2πx)− cos(4πx)=(cos(πx)+cos(2πx)− cos(4πx)),

принадлежащие отрезку [0.3;1.6].

Источники: Ломоносов - 2025, 11.4 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Хм, кажется будет полезно в этой задаче сделать замену. Давайте так и поступим! Заменим cos(πx) на a, cos(2πx) на b, -cos(4πx) на c. Теперь подумаем, когда такое равенство может выполняться.

Подсказка 2

Да, как бы ни было страшно, надо раскрыть скобки и привести подобные слагаемые. Затем полученное выражение легко разложится на множители! Действительно, уравнение имеет решение тогда и только тогда, когда какая-то из сумм(a + b, b + c, a + c) равна 0.

Подсказка 3

Не забудем формулу разности косинусов и решим каждое из получившихся уравнений, затем отберём корни, принадлежащие промежутку из условия.

Показать ответ и решение

Так как

       3   3   3  3     2    2    2    2    2    2
(a +b+ c)− (a +b + c)= 3ab +3a c+3b a+3b c+3c a+ 3c b+ 6abc= 3(a+ b)(b+ c)(a+c),

то либо cos(πx)+cos(2πx)= 0,  либо cos(2πx)− cos(4πx)= 0,  либо cos(πx)− cos(4πx)= 0.

В первом случае

cos(2πx)=cos(π − πx)

⌊ 2πx =π − πx +2πk, k ∈ℤ
⌈
  2πx =πx − π +2πk, k ∈ℤ

⌊     1  2k
|⌈ x = 3 + 3-, k ∈ℤ
  x =− 1+ 2k,  k∈ℤ

Во втором случае

cos(2πx)= cos(4πx)

⌊
⌈ 4πx= 2πx+ 2πk,  k∈ℤ
  4πx= −2πx+ 2πk, k∈ ℤ

⌊
  x= k, k∈ ℤ
|⌈    k
  x= 3, k ∈ℤ

В третьем случае

cos(πx)= cos(4πx)

⌊ 4πx =πx +2πk, k ∈ℤ
⌈
  4πx =− πx+2πk, k ∈ℤ

⌊    2k
| x =-3 , k∈ ℤ
|⌈    2k
  x =-5 , k∈ ℤ

В указанный промежуток попадают корни

  1 2  4 2 4 6  8
1,3,3, 3,5,5,5 ,5
Ответ:

 1, 1, 2, 4, 2, 4, 6, 8
  3  3 3 5 5  5 5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#83297

Пары чисел (x;y)  связаны соотношениями

----sin2x----- -----cosy-----  ------1------
1+cosy− sin2x = 1+ sin2x− cosy = sin2x+ cosy− 1.

Найти наибольшее возможное значение величины cos22x+ sin2y  .

Источники: Росатом-2024, московский вариант, 11.2 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Когда видишь выражение с тригонометрией и дробями, то становится страшно. Но от одного из этого точно можно избавиться и записать систему из трёх уравнений.

Подсказка 2

Уравнения всё ещё не выглядят красиво, но может, тогда их получится разложить на множители?

Подсказка 3

В знаменателях первой и второй дроби есть одинаковое выражение в виде разности некоторого синуса и некоторого косинуса. После домножения на знаменатель это разность может стать одним из множителей. А ещё совсем нетрудно раскладывается на множители выражение получаемое из равенства первой и третей дробей (вспомните про разность квадратов).

Подсказка 4

Тогда получается 4 случая. 3 из них нетрудные. Но случай, когда в обоих выражениях sin2x + cosy + 1 = 0, не так прост. Искомое выражение удобно было бы свести к виду "число = квадрат какого-то выражения", так как это даёт нам хорошую оценку из-за неотрицательности квадрата.

Показать ответ и решение

Преобразуем равенство первого и второго выражений (домножим на знаменатели, приведём подобные и разложим на множители):

(sin2x− cosy)(sin2x +cosy+1)= 0

Аналогично сделаем с равенством первого и третьего выражений:

(sin2x− 1)(sin2x+ cosy +1)= 0

Рассмотрим 4  случая:

1)sin 2x =cosy  и sin2x= 1  . В этом случае cos22x +sin2y =0  .

2)sin 2x =cosy  и sin2x+ cosy +1= 0  , тогда sin2x= cosy = − 1
             2  и cos22x +sin2y = 3
             2  .

3)sin 2x +cosy+1 =0  и sin2x= 1  . Тогда cosy =− 2  , что невозможно.

4)sin 2x +cosy+1 =0  . Запишем cos22x+ sin2y  как 2− sin22x− cos2y  . Теперь вместо sin2x  подставим − 1− cosy  и преобразуем: 1− 2cosy− 2cos2y = 3− 1(1+2 cosy)2
                 2  2  . Видно, что максимум равен 3
2  и он достигается при cosy =− 1
       2  . Осталось заметить, что cosy = sin2x= − 1
             2  не зануляют знаменатели в изначальных равенствах.

Ответ:

 3
2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#83743

Дана последовательность:

        ∘         ∘            n ∘
a1 = cos10 ,a2 =cos100,...,an = cos(10) ,...

Найдите наименьшее значение выражения

a1⋅cosx +(a2+ a2023+a2024)⋅sinx, где x∈ ℝ

Источники: Звезда - 2024, 11.4 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Даны косинусы углов в градусах. Мы же знаем, что косинус — периодичная функция с периодом 360 градусов. Попробуем заметить что-нибудь, связанное с периодичностью косинуса, про аргументы двух соседних членов последовательности, то есть 10^n и 10^(n+1).

Подсказка 2

После того, как мы поняли, что из себя представляют а_2023 и а_2024, осталось преобразовать выражение с x по известным тригонометрическим формулам. В этот момент уже будет понятно, как искать наименьшее значение, ведь тригонометрические функции принимают ограниченные значения.

Показать ответ и решение

Посмотрим на разность градусных мер углов у соседних членов последовательности:

  n   n−1    n−1               n−3          n−3
10 − 10   = 10  (10− 1)=9⋅1000⋅10    =360⋅25⋅10

Если n≥ 3,  то эта разность делится на 360. Тогда косинусы равны, то есть a3 =a4 = ...= a2024.

Преобразуем по известным тригонометрическим формулам:

                    ∘        ∘       ∘         ∘
a2+a2023+ a2024 = cos100 + 2cos1000 =cos100 + 2cos(360 ⋅3− 80)=

= cos(90∘+ 10∘)+ 2cos80∘ =− sin10∘+2 sin10∘ =sin 10∘

Теперь подставим в искомое выражение:

a1⋅cosx +(a2+ a2023+a2024)⋅sinx =

= cos10∘⋅cosx+ sin10∘⋅sinx= cos(x− 10∘)

Наименьшее значение косинуса, как известно, равно − 1.

Ответ:

− 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#85175

Найдите значение выражения         ∘
3-sin141-.
 cos129∘

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Углы не табличные, значит, нужно как-то избавляться от sin(141°) и cos(129°)

Подсказка 2

Нам помогут формулы приведения! Заметим, что 141 = 270 - 129, теперь мы можем применить соответствующую формулу!

Показать ответ и решение

По формулам приведения имеем:

3sin141∘   3sin(180∘ − 39∘)
cos129∘-= -cos(90∘-+39∘)-=
             ∘
     = 3-sin39∘ =− 3.
       − sin39
Ответ: -3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#87410

Найдите угол α,  если известно, что 0< α <90∘ и

     (1+-tg2∘)(1+-tg5∘)−-2
tgα= (1− tg2∘)(1− tg5∘)− 2

Источники: СПБГУ - 2024, 11.2 (см. olympiada.spbu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

На что издалека напоминает уравнение из условия?

Подсказка 2

На формулу тангенса суммы! Попробуем tg(2+5) преобразить так, чтобы он еще больше стал похож на уравнение из условия ;)

Подсказка 3

А что если расписать tg(2+5) + 1? В числителе как раз появятся нужные слагаемые

Подсказка 4

Обратите внимание, что 1 - tg(5)² + tg(5) + tg(2) можно разложить на множители! Смотрите, получилось что-то очень похожее на знаменатель из условия ;)

Подсказка 5

Теперь мы знаем, что (1 - tg(5))(1-tg(2)) - 2 = -(tg(7) + 1)(1 - tg(5)tg(2)). Осталось лишь понять, как выразить знаменатель условия и дело остается за малым ;)

Показать ответ и решение

Вспомним формулу тангенса суммы:

  ∘  -tg5∘-+tg2∘
tg7 = 1 − tg5∘tg2∘

Проведём с ней некоторые махинации:

              ∘  ∘     ∘    ∘           ∘       ∘
tg7∘+ 1= 1−-tg5-tg2-+∘tg5∘+tg2-= 2-− (1−-tg2-)∘(1−∘tg5)
              1− tg5 tg2           1− tg5 tg2

Домножим на знаменатель:

(1 − tg2∘)(1− tg5∘)− 2= −(tg7∘+ 1)(1− tg5∘tg2∘)

Если аналогично рассмотреть выражение tg7∘− 1  , то мы получим, что

(1+ tg 2∘)(1 +tg5∘)− 2= (tg7∘− 1)(1− tg5∘tg2∘)

Таким образом,

         ∘         ∘   ∘         ∘      ∘    ∘
tgα = -(tg7∘−-1)(1− tg5-t∘g2)∘-= 1−-tg7∘ =-tg45-−∘tg7-∘ = tg38∘
     −(tg 7 +1)(1− tg5 tg2 )  1+ tg7   1+ tg 45 tg7

Следовательно, α= 38∘ .

Ответ:

 38∘

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#88066

Сравните числа (tg1∘+ tg 2∘ +...+ tg44∘)  и 22.

Источники: Межвед - 2024, 11.5 (см. v-olymp.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем преобразовать сумму тангенсов. На что намекают их аргументы?

Подсказка 2

Если разделить тангенсы на пары: первый с последним, второй с предпоследним и так далее, то сумма аргументов будет 45. Какую формулу тогда нужно применить?

Подсказка 3

Формулу суммы тангенсов! Количество дробей намекает на то, что можно доказать, что каждая из них меньше 1 (дробей 22).

Подсказка 4

В знаменателе можно применить формулу произведения косинусов. Тогда один из них будет всегда равен половине числителя.

Показать ответ и решение

Сгруппируем крайние члены

   ∘     ∘         ∘      ∘     ∘          ∘     ∘
(tg1 +tg2 + ...+tg44 )=(tg1 +tg44 )+...+ (tg22 + tg 23 )

По формуле суммы тангенсов

   ∘      ∘          ∘     ∘   --sin45∘---     ---sin45∘---
(tg1 +tg44)+ ...+ (tg22 + tg23 )= cos1∘cos44∘ +...+cos22∘ cos23∘

Заменим синус от 45 градусов на равный ему косинус и воспользуемся формулой произведения косинусов

  cos45∘           cos45∘        2cos45∘            2cos45∘
cos1∘cos44∘-+...+cos22∘-cos23∘ = cos43∘+-cos45∘ + ...+ cos1∘-+cos45∘

Осталось заметить, что функция f(x)= cosx  убывает на отрезке   π
[0;2]  , а значит, верны неравенства cosn∘ > cos45∘ для всех n ∈{43,41,...,1} , следовательно, верны неравенства cosn∘+ cos45∘ > 2cos45∘ для всех n ∈{43,41,...,1} , т.е. каждое слагаемое в сумме меньше 1. Таким образом, вся сумма меньше 22.

Ответ:

(tg1∘+tg2∘+ ...+ tg44∘)< 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#88704

Найдите точки плоскости, обе координаты которых являются натуральными числами, меньшими двадцати, и через которые проходит график функции

      2 (πx)
y =4sin  12 .

Укажите все возможные варианты и объясните, почему нет других вариантов.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Как можно преобразовать функцию? Какие значения она принимает?

Подсказка 2

Применим формулу косинуса двойного угла. Попробуем разобрать, какие значения принимает косинус и при каких аргументах

Подсказка 3

Что если х=12? А если он взаимнопрост с 6?

Подсказка 4

При х, взаимнопростых с 6, значение y иррационально. Осталось лишь проверить остальные значения x!

Показать ответ и решение

Применим формулу косинуса двойного угла

      2 πx          πx
y =4sin(12)= 2− 2cos(6 )

Заметим, что y > 0  при    πx
cos(6-)⁄= 0  , то есть x ⁄=12k  . Так как x  — натуральное число меньше 20  , то это условие означает, что x ⁄=12  .

Далее заметим, что при взаимнопростых с шестью x  (то есть x≡ 1,5 (mod 6)  ) число    πx
cos(-6 )  - иррациональное число (для x =1,5,7,11,13,17,19  ) , так как в таком случае

                     √-
cos(πx)=cos(± π+ πk)= ±-3-
   6        6         2

При остальных значениях x  число y  будет натуральным, что можно проверить подстановкой.

Итого получаем пары:

(2;1),(3;2),(4;3),(6;4),(8;3),(9;2),(10;1),(14;1),(15;2),(16;3),(18;4).
Ответ:

 (2;1),(3;2),(4;3),(6;4),(8;3),(9;2),(10;1),(14;1),(15;2),(16;3),(18;4)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#91952

Найдите наибольшее целое число, не превосходящее числа

2+ cos π  3+ sin(π − π )
---3--5+ -----25---2-.

Источники: ДВИ - 2024, вариант 241, задача 1 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

п/5 в аргументе немного настораживает, хотелось бы для начала поработать с ним. Как можно преобразовать синус?

Подсказка 2

В аргументе синуса присутствует также п/2, на какое преобразование это намекает?

Подсказка 3

Преобразуем синус по формуле приведения!

Подсказка 4

После подсчёта осталась незамысловатая дробь…но как быть с cos(п/5) при оценке выражения?

Подсказка 5

Оцените косинус и, вследствие этого, числитель

Показать ответ и решение

Преобразуем по формуле приведения:

  (π   π)      (π  π )      (π)
sin 5 − 2 = − sin 2 −-5 = − cos 5

Теперь приведем исходное выражение к общему знаменателю и приведем подобные слагаемые в числителе:

     π        (π)            π      π         π
2+-cos-5+ 3−-cos-5--= 4+9-+2cos5 −-3cos5-= 13-− cos5
   3         2              6              6

Выделим целую часть:

13-− cosπ5-=2 + 1 − cosπ5
   6        6    6

Заметим, что cosπ∈ (0;1),
   5  поэтому 1 − cosπ5-∈(0;1).
6    6  Тогда наибольшее число, не превосходящее заданного числа, равно 2.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#92112

Найдите целое число, задаваемое выражением

     (  π)      (   π)
log1∕2 tg 6 + log1∕2 cos6 .

Источники: ДВИ - 2024, вариант 243, задача 1 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Тут у нас присутствует сумма логарифмов с одинаковым основанием, что можно с ними сделать?

Подсказка 2

При сложении логарифмов с одинаковым основанием результатом будет логарифм с тем же основанием, а в аргументе будет стоять произведение аргументов первоначальных слагаемых.

Подсказка 3

Осталось вспомнить табличные тригонометрические функции, произвести несложные вычисления и записать ответ!

Показать ответ и решение

Воспользуемся свойством суммы логарифмов:

    (  π)       (  π )
log1∕2 tg6  +log1∕2 cos 6 =

      (  π    π)       (  π)
=log1∕2 tg 6 ⋅cos6 = log1∕2 sin6 = 1
Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#92341

Найдите наименьшее целое число, превосходящее число

(16)cos(π∕3)  ( 9 )− sin(π∕6)
 25       +  25        .

Источники: ДВИ - 2024, вариант 245, задача 1 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Обратите внимание на то, что синус и косинус из условия — это табличные значения! Давайте посчитаем их ;)

Показать ответ и решение

Так как cos(π∕3) = 1,
         2  а − sin(π∕6)= − 1,
           2  то получаем

(   )12  (  )− 12
  1265  +  295    = 45 + 53 = 3175 = 2+ 715

Наименьшее целое число, большее 2+ 715,  это 3.

Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#68021

Тройка действительных чисел A,B,C  такова, что

sinA +sinB + sinC =0

и

cosA+ cosB+ cosC = 0

Найти значение выражения

cos(A − B)+ cos(B − C)+cos(C − A )

Источники: Всесиб-2023, 11.2 (см. sesc.nsu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Мы знаем, что в формуле разности косинусов есть произведение синусов и произведение косинусов...А у нас есть условие на суммы синусов и суммы косинусов..Что можно сделать с ними?

Подсказка 2

Возвести в квадрат! В одном выражении будут все попарные произведения синусов, а в другом - косинусов. И тогда остается свернуть эти два выражения в нужное нам)

Показать ответ и решение

Возведём в квадрат каждое из двух уравнений:

({  sin2A+ sin2B +sin2C +2 sinAsin B+ 2sinB sinC +2sin AsinC = 0

(  cos2A+ cos2B + cos2C+ 2cosAcosB + 2cosB cosC +2 cosAcosC =0.

Сложим эти уравнения, используя sin2α +cos2 α= 1,cos(α− β)= cosα cosβ+ sinα sinβ.  Получим:

3+2(cos(A− B)+ cos(B− C)+ cos(C− A))=0

                               3
cos(A− B)+ cos(B− C)+ cos(C− A)= −2.
Ответ:

− 3
 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#31030

Вычислите

   ∘     ∘    ∘
tg 20 ⋅tg40 ⋅tg80 .
Подсказки к задаче

Подсказка

Домножить на синус аргумента первого тангенса

Показать ответ и решение

   ∘    ∘   ∘  -sin20∘sin40∘sin80∘
tg20tg40 tg80  =cos20∘cos40∘cos80∘

Домножим обе части на      ∘
8sin20 , получим:

8sin220∘sin 40∘sin 80∘
-----sin160∘------=4 sin20∘ ⋅2sin40∘sin80∘ =4sin 20∘(cos40∘− cos120∘)=

                            √-
= 2(sin 60∘− sin20∘)+2sin20∘ =2 ⋅-3= √3.
                            2
Ответ:

 √3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#31041

Найдите значение выражения:

2cos40∘−-cos20∘
    sin20∘
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Разложим 2cos(40°) как cos(40°)+cos(40°) и используем формулу разности косинусов в числителе.

Подсказка 2

В числителе должно получиться cos(40°) - sin(10°). У нас нет явной формулы cos(x) - sin(y), но зато есть формула разности косинусов. Что же делать? Преобразуем синус в косинус!

Показать ответ и решение

По формулам

2cos40∘−-cos20∘  cos40∘− 2sin-30∘sin-10∘  cos40∘−-sin10∘-
    sin20∘     =       sin20∘       =    sin20∘    =

  cos40∘− cos80∘  − 2sin60∘ sin(−20∘)          √-
= ---sin20∘----= -----sin20∘-----= 2sin60∘ = 3
Ответ:

 √3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#32985

Найдите значения выражения

  ∘    ∘       ∘    ∘
tg1 ⋅tg2 ⋅...⋅tg 88 ⋅tg89
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Правда ли, что tg(α)*ctg(α) = 1? Естественно, правда. Только, правда, пока что здесь не видно подобных связок. Но что, если начать группировать первый с последним, второй с предпоследним и тд?

Подсказка 2

Конечно, tg(89°)=ctg(1°), а tg(1°)*ctg(1°) = 1, ура, классно зателескопили! Правда, один момент мы не учли. Он в серединке всего этого выражения. Когда его учтем, тогда задача и будет решена.

Показать ответ и решение

Распишем как частное синуса и косинуса и применим формулу приведения
    ∘
sin(90 − α)=cosα  :

sin1∘⋅sin2∘⋅...⋅sin89∘   cos89∘⋅cos88∘⋅...⋅cos1∘
cos1∘⋅cos2∘⋅...⋅cos89∘-= cos1∘-⋅cos2∘⋅...⋅cos89∘-=1.
Ответ:

 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#36671

Докажите равенство:

    ∘      ∘
ctg30 + ctg75 = 2.
Показать доказательство

Первое решение.

    ∘      ∘  cos30∘  cos(45∘+30∘)
ctg30 +ctg75 = sin30∘ + sin(45∘-+30∘) =

      √ - √ -     √-  √-
= √3+ √-6−√-2= 3+--3√-+-3-− 1 =2.
        6+  2       3+ 1

Второе решение.

PIC

Рассмотрим треугольник ABC  , в котором           ∘
∠A= ∠C = 75 и       ∘
∠B = 30 . Проведём высоту CH  , получим прямоугольный △BAH  с углом  ∘
30 , откуда      1     1
AH = 2AB = 2BC  . С другой стороны, из прямоугольных △ACH  и △BAH  имеем                       ∘        ∘          ∘      ∘
BC = BH + HC = AHctg75 +AH ctg30 =AH (ctg75 + ctg30)= 2AH  , откуда и следует требуемое.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!