Math Problem Statement

Stiind ca tg α/2=√2 se calculeze sin 2α.

Solution

Pentru a calcula sin2α\sin 2\alpha, vom folosi identități trigonometrice și datele oferite.

  1. Știm că tan(α/2)=2\tan(\alpha/2) = \sqrt{2}.

  2. Relațiile trigonometrice pentru unghiuri duble sunt: sin2α=2sinαcosα\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha

  3. Din tan(α/2)\tan(\alpha/2), putem determina sin(α/2)\sin(\alpha/2) și cos(α/2)\cos(\alpha/2). Relația dintre tan(α/2)\tan(\alpha/2), sin(α/2)\sin(\alpha/2) și cos(α/2)\cos(\alpha/2) este: tan(α/2)=sin(α/2)cos(α/2)\tan(\alpha/2) = \frac{\sin(\alpha/2)}{\cos(\alpha/2)} 2=sin(α/2)cos(α/2)\sqrt{2} = \frac{\sin(\alpha/2)}{\cos(\alpha/2)}

  4. Aceasta înseamnă că sin(α/2)=2cos(α/2)\sin(\alpha/2) = \sqrt{2} \cos(\alpha/2).

  5. Știm că sin2(α/2)+cos2(α/2)=1\sin^2(\alpha/2) + \cos^2(\alpha/2) = 1. Înlocuind sin(α/2)\sin(\alpha/2): (2cos(α/2))2+cos2(α/2)=1(\sqrt{2} \cos(\alpha/2))^2 + \cos^2(\alpha/2) = 1 2cos2(α/2)+cos2(α/2)=12 \cos^2(\alpha/2) + \cos^2(\alpha/2) = 1 3cos2(α/2)=13 \cos^2(\alpha/2) = 1 cos2(α/2)=13\cos^2(\alpha/2) = \frac{1}{3} cos(α/2)=13\cos(\alpha/2) = \frac{1}{\sqrt{3}}

  6. Acum, sin(α/2)\sin(\alpha/2): sin(α/2)=213=23=63\sin(\alpha/2) = \sqrt{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3}

  7. Acum folosim formulele pentru sinα\sin \alpha și cosα\cos \alpha în termeni de unghiuri duble: sinα=2sin(α/2)cos(α/2)\sin \alpha = 2 \sin(\alpha/2) \cos(\alpha/2) sinα=26313=2633=2633=223\sin \alpha = 2 \cdot \frac{\sqrt{6}}{3} \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{6}}{3\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{6}}{3\cdot \sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{2}}{3}

  8. Similar, pentru cosα\cos \alpha: cosα=2cos2(α/2)1\cos \alpha = 2 \cos^2(\alpha/2) - 1 cosα=2131=231=2333=13\cos \alpha = 2 \cdot \frac{1}{3} - 1 = \frac{2}{3} - 1 = \frac{2}{3} - \frac{3}{3} = -\frac{1}{3}

  9. Acum calculăm sin2α\sin 2\alpha: sin2α=2sinαcosα\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha sin2α=2223(13)=222313=429\sin 2\alpha = 2 \cdot \frac{2\sqrt{2}}{3} \cdot \left(-\frac{1}{3}\right) = 2 \cdot \frac{2\sqrt{2}}{3} \cdot -\frac{1}{3} = -\frac{4\sqrt{2}}{9}

Așadar, sin2α=429\sin 2\alpha = -\frac{4\sqrt{2}}{9}.

Doriți mai multe detalii sau aveți întrebări?

Iată 5 întrebări pe care le puteți pune:

  1. Cum se calculează cos2α\cos 2\alpha folosind tan(α/2)\tan(\alpha/2)?
  2. Care este valoarea lui cos(α/2)\cos(\alpha/2) dacă tan(α/2)=3\tan(\alpha/2) = \sqrt{3}?
  3. Cum se deduce formula pentru sin2α\sin 2\alpha din identitățile trigonometrice?
  4. Cum se transformă tan(α/2)\tan(\alpha/2) în sin(α/2)\sin(\alpha/2) și cos(α/2)\cos(\alpha/2)?
  5. Cum se verifică rezultatul obținut pentru sin2α\sin 2\alpha?

Tip: Folosiți întotdeauna identitățile trigonometrice de bază pentru a simplifica calculele complexe.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Double Angle Formulas
Trigonometric Identities

Formulas

Double angle formulas: \( \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \)

Theorems

-

Suitable Grade Level

High School