Преобразование тригонометрических выражений.
Алгоритм преобразований тригонометрических выражений.
1. Постарайтесь пристально вглядеться в данное выражение, выделить особенности его структуры, увидеть формулы, которые бросаются в глаза.
2. Если выражение содержит разные тригонометрические функции одного аргумента, то попробуйте все функции выразить через одну или две тригонометрические функции. При этом тангенс или котангенс чаще всего (хотя и не обязательно) выражают через синус и косинус этого же угла.
3. Если в выражение входят тригонометрические функции разных аргументов, то попытайтесь свести все функции к одному аргументу.
4. Формулы приведения могут быть полезны для выражения тригонометрических функций через кофункцию.
5. Не забывайте о формулах сокращенного умножения: они могут иногда помочь при решении тригонометрического выражения.
6. Если в выражении нет нужного слагаемого, то его можно прибавить и сейчас же вычесть. Иногда полезно какое-то слагаемое представить в виде суммы двух или нескольких слагаемых. Наконец единицу бывает полезным представить в виде 1 = sin2 + cos2.
7. Если в выражении нет нужного множителя, то на него можно умножить и сейчас же разделить данное выражение (при условии, что этот множитель отличен от нуля).
8. Если в выражение входят степени тригонометрических функций, то можно обратиться к преобразованиям, понижающим степени. Они основываются на формулах:
9. Если в выражение входят тригонометрические функции разных аргументов, то можно обратиться к преобразованиям, понижающим аргумент. Они основываются на формулах:
1. Зависимость между тригонометрическими функциями одного аргумента. Формулы приведения.
Пример 1.
Найдите , если .
Решение:
Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством:
Так как , а в III четверти , то .
Тогда .
Ответ: –1
Пример 2.
Найдите , если и .
Решение:
Применяя формулу приведения, получим: , тогда .
Из основного тригонометрического тождества найдем , зная, что и
.
Так как , а в IV четверти , то .
Тогда .
Ответ: 1,8.
Пример 3.
Упростить выражение: .
Решение:
Воспользуемся формулами приведения:
, , , .
Тогда
Ответ: – 1.
Пример 4.
Упростить выражение: .
Решение:
Применив формулу и формулы приведения, получим:
.
Ответ: .
Пример 5.
Упростить выражение: .
Решение:
Заменим и через и cos и раскроем скобки.
.
Ответ: 1.
Пример 6.
Упростить выражение: .
Решение:
.
Ответ: 0.
Пример 7.
Упростить выражение: .
Решение:
.
Ответ:
2. Использование формул двойного аргумента и понижение степени.
Пример 1.
Найдите , если .
Решение:
Так как ,
то .
Тогда
Ответ: 6,44.
Пример 2.
Вычислить .
Решение:
Применяя формулу и так как , получим
=.
Ответ:
Пример 3.
Вычислить: .
Решение:
Используя формулу понижения степени , получим
.
Ответ: .
Пример 3.
Найдите , если .
Решение:
Так как , то .
Поскольку , то
Ответ: 0,96.
Пример 4.
Упростить выражение: .
Решение:
.
Ответ: .
Пример 5.
Упростить выражение: , где .
Решение:
=.
По условию , поэтому, т. е. принимает как положительные, так и отрицательные значения. Рассмотрим два случая:
1) , откуда =
2) , откуда =и
Ответ: при ; при .
3. Использование формул сложения
Пример 1. Найти значение выражения:
.
Ответ:
Пример 2. Найти значение выражения:
Решение:
.
Ответ:
Пример 3.
Упростить выражение:
Решение:
Применяя формулы приведения и сложения, получим:
.
Ответ: .
4. Введение вспомогательного аргумента
Пример.
Вычислить
Решение:
Воспользуемся методом введения дополнительного угла, для этого умножим и разделим выражение на .
Ответ:
5. Использование формул преобразования суммы и разности в произведение
Пример 1.
Упростить выражение: .
Решение:
Применяя формулы приведения, разности косинусов, суммы синусов и синуса двойного угла, получим:
.
Ответ: .
6. Использование формул преобразования произведения тригонометрических функций в сумму (или разность)
Пример 1.
Вычислить: .
Решение:
.
Ответ:
Пример 2.
Упростить выражение: .
Решение:
.
Ответ: .
7. Нахождение тригонометрических выражений с использованием дополнительных условий
Пример 1.
Найдите , если .
Решение:
Из основного тригонометрического тождества следует:
Откуда
Произведем преобразования в равенстве из условия:
Тогда
Ответ: 0,2.
Пример 2.
Найдите , если .
Решение:
При условии имеем: =–1
Ответ: -1.
Пример 3.
Найдите значение выражения: .
Решение:
Из условия находим и .
Ответ: – 7,5
8. Нахождение свойств тригонометрических функций
Пример.
Найти множество значений функции: .
Решение:
Следовательно Е(=, Е()=,
Е(у) = .
Ответ:
9. Тест «Преобразование тригонометрических выражений»
Вариант 1
А1. Найдите значение выражения: tg 210o
1) 2) 3) 1 4) –1
А2. Вычислите:
1) 2) 3) 0,5 4)
А3. Вычислите:
1) 2) 0,5 3) 4) 0
А4. Упростите выражение:
1) 2) 3) 4) 1
А5. Упростите выражение: .
1) 2) 3) 0; 4) .
А6. Вычислите:
1) 0 2) -1 3) 2 4) 1
А7. Найдите значение выражения:
1) 1 2) 2 3) 0 4) -1
А8. Упростите выражение: .
1) 2) 3) ; 4)
А9. Найдите значение выражения:
1) 2) 7 3) -7 4)
А10. Найдите значение выражения:
1) 0,25 2) 4 или 0,25 3) -0,25 4) 4
Вариант 2
А1. Упростите выражение 7cos2a – 5+7sin2a.
1) 1 + cos2a; 2) 2; 3) –12; 4) 12.
А2. Найдите значения выражения cos2α - sin2α , если tgα=2.
1) 1; 2) -1; 3); 4) .
А3. Упростите выражение 6,8 + 2cos2x, если sinx =.
1) 8,3; 2) 7,8; 3) 6,8; 4) 9,3.
А4. Вычислите:
1) 3; 2) 3; 3) 1,5; 4) .
А5. Упростите выражение 6cos2a – 5 –3cos2a.
1) 1; 2) 2; 3) –2; 4) –5.
А6. Упростите выражение
1) -20,6; 2) -16,4; 3) -19,4; 4) 6cos2α-22,4.
А7. Упростите выражение 7,4 - tg2α, если cosα=.
1) 17,4; 2) 4,4; 3) -0,6; 4) -2,6.
А8. Упростите выражение , если tg x = 4.
1) 5; 2) 10; 3) 17; 4) 34.
А9. Найдите значение выражения
sinα·cos-2sin+cosα·sin при α = .
1) ; 2) 1+; 3) ; 4) .
А10. Упростите выражение: , если .
1) 2; 2) 4; 3) 1; 4) 2tg2 α.
10. Ответы к тесту «Преобразование тригонометрических выражений»
Ответы:
11. Практикум «Преобразование тригонометрических выражений»
Пример 1. Найдите значение выражения:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7) , если .
8)
Пример 2. Найти значение выражения:
4) ; 5) ; 6) ; 7) cos; 8) cos15
9) ,
Пример 3. Найти значение выражения:
1)
2)
3) sin
4) , если tg
5) .
Пример 4. Упростить выражения:
1)
2) .
3) .
4) .
Решение заданий практикума
Пример 1
Решение:
1) Воспользуемся формулами приведения, для чего прежде представим иначе :
. Тогда
на круге располагаются здесь:
Название функции не меняем, знак ставим «–», так как косинус угла III четверти
отрицателен:
Ответ: -16.
2) Применяем формулы приведения ко второму слагаемому знаменателя:
Поэтому, =1
замечая в знаменателе основное тригонометрическое тождество.
Тогда = .
Ответ: -44.
3) К числителю применяем формулу двойного угла для синуса:
Получаем:
Ответ: 129.
4) К числителю применяем формулу двойного угла для косинуса:
Получаем:
Ответ: -7.
5) Применяем к знаменателю (можно и к числителю) формулы приведения:
Ответ: 18.
6) Пользуясь формулами приведения,
Тогда
Ответ: -63.
7) Воспользуемся формулой двойного угла для косинуса:
Тогда
Ответ: 22.
8)
Ответ: 12.
Пример 2
Решение:
4)
5)
6)
7) cos
8) cos15
9) =
Пример 3.
Решение:
1)
2)
3) sin =
= 2 = 2cos7 = 2cos7=
= = = = = cos7
4) В данном выражении представим число 3 в виде и затем разделим
числитель и знаменатель на
= = = = 8,5
5)
Из условия находим и
Пример 4.
Решение:
1)
2) .
3) =.
4) .
Ответ: .
12. Тренажер «Преобразование тригонометрических выражений»
1 часть
1) Найти
2) Вычислите , , если
3) Вычислите .
4) Найти значение выражения
5) Найти значение выражения
6) Найти значение выражения
7) Найти 16
8) Найти значение выражения
9) Найти значение выражения , если
10) Вычислить
11) Найти значение выражения
12) Вычислить
13) Вычислить
14) Вычислить
15) Вычислить
16) .
17) Найти множество значений функции: .
2 часть
1) Упростите выражение
2) Упростить выражение:
3) Упростить выражение: .
4) Упростить выражение: .
5) Упростить выражение: .
6. т: 0 - 1 ного угла, получим:ости косинусов и ) Упростить выражение: .
7) Упростить выражение: .
8) Упростить выражение:
Ответы к самостоятельной работе
1 часть
1) – 0, 75; 2) 120/169, -119/169, -120/119, -119/120; 3) 4) – 2; 5) – 5; 6) – 22; 7) – 8; 8) 2; 9) ; 10) 0,5; 11) 12; 12) 0,8; 13) 2; 14) – 2,25; 15) 16) – 4,5; 17)
2 часть
1) 1; 2) – 1; 3) ; 4) ; 5) ; 6) ; 7) ; 8) – 1
13. Итоговый тест «Преобразование тригонометрических выражений»
http://www.uchportal.ru/_ld/295/29563_Itog_Test-Trigo.pdf
14. Справочный материал
14.1 Перевод радиан в градусы и градусы в радианы
Перевод радиан в градусы и градусы в радианы
На тригонометрическом круге помимо углов в градусы мы наблюдаем радианы.
Радиан определяется как угловая величина дуги, длина которой равна её радиусу. Соответственно, так как длина окружности равна 2ПR, то очевидно, что в окружности укладывается 2П радиан, то есть 360радиан.
1 рад ≈ 57,295779513° ≈ 57°17′44,806″ ≈ 206265″.
Все знают, что П радиан – это 180. Радиан определяется как угловая величина дуги, длина которой равна её радиусу. Соответственно, так как длина окружности равна , то очевидно, что в окружности укладывается радиан, то есть радиан.
1 рад ≈ 57,295779513° ≈ 57°17′44,806″ ≈ 206265″.
Так вот, например, . Так, мы научились переводить радианы в углы.
Теперь наоборот, давайте переводить градусы в радианы.
Допустим, нам надо перевести в радианы. Нам поможет пропорция. Поступаем следующим образом:
Так как, 180радиан, то заполним таблицу:
Откуда
Тренируемся находить значения синуса и косинуса по кругу
Давайте еще уточним следующее.
Ну хорошо, если нас просят вычислить, скажем, , – здесь обычно путаницы не возникает – все начинают первым делом искать 30на круге.
1) Давайте договоримся раз и навсегда! То, что стоит после sin или cos – это аргумент=угол, а углы у нас располагаются на круге, не ищите их на осяx! (Просто отдельные точки попадают и на круг, и на ось…) А сами значения синусов и косинусов — ищем на осях!
2) И еще! Если мы от точки «старт» отправляемся против часовой стрелки (основное направление обхода тригонометрического круга), то мы откладываем положительные значения углов, значения углов растут при движении в этом направлении.
Если же мы от точки «старт» отправляемся по часовой стрелке, то мы откладываем отрицательные значения углов.
14.2 Тригонометрический круг у вас в руках
Тригонометрический круг — у вас в руках
Вы же уже поняли, что главное — запомнить значения тригонометрических функций первой четверти. В остальных четвертях все аналогично, нужно лишь следить за знаками.
А «цепочку-лесенку» значений тригонометрических функций, вы, надеюсь уже не забудете.
14.3 Тригонометрические формулы
14.31 Справочник «Тригонометрические формулы»
Основные тригонометрические формулы
http://mathus.ru/math/trigform.pdf
14.32 Презентация «Преобразование тригонометрических выражений»
14.4 Видеоурок
Видеоурок по теме «Тригонометрические выражения»
http://free.megacampus.ru/xbookM0001/index.html?go=part-009*page.htm
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.