Przejdź do treści
Cała strona · Zbiór zadań · szkoła średnia

MATeMAtyka 3. Zbiór zadań — strona 45

temat „\*1.12. Funkcje trygonometryczne sumy i różnicy kątów” · 7 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Stosujemy wzory na funkcje sumy i roznicy dla α=60∘\alpha=60^\circ i β=45∘\beta=45^\circ. Otrzymujemy katy 105∘105^\circ oraz 15∘15^\circ. Dla tangensa korzystamy ze wzoru ilorazowego i usuwamy niewymiernosc z mianownika.

Odpowiedź

sin⁡(α+β)=6+24\sin(\alpha+\beta)=\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}, cos⁡(α+β)=2−64\cos(\alpha+\beta)=\frac{\sqrt2-\sqrt6}{4}, tg⁡(α+β)=−2−3\operatorname{tg}(\alpha+\beta)=-2-\sqrt3;

sin⁡(α−β)=6−24\sin(\alpha-\beta)=\frac{\sqrt6-\sqrt2}{4}, cos⁡(α−β)=6+24\cos(\alpha-\beta)=\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}, tg⁡(α−β)=2−3\operatorname{tg}(\alpha-\beta)=2-\sqrt3.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Rozpoznajemy bezposrednio wzory na funkcje sumy lub roznicy katow.

a) Wyrazenie jest rowne sin⁡(π20+π5)=sin⁡π4\sin(\frac\pi{20}+\frac\pi5)=\sin\frac\pi4.

b) Otrzymujemy cos⁡(2π3+π6)=cos⁡5π6\cos(\frac{2\pi}{3}+\frac\pi6)=\cos\frac{5\pi}{6}.

c) Jest to tg⁡(π12+π4)=tg⁡π3\operatorname{tg}(\frac\pi{12}+\frac\pi4)=\operatorname{tg}\frac\pi3.

d) Jest to tg⁡(5π6−π12)=tg⁡3π4\operatorname{tg}(\frac{5\pi}{6}-\frac\pi{12})=\operatorname{tg}\frac{3\pi}{4}.

Odpowiedź

a) 22\frac{\sqrt2}{2}; b) −32-\frac{\sqrt3}{2}; c) 3\sqrt3; d) −1-1.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Stosujemy wzory polowkowe, dobierajac znaki z przedzialu, do ktorego nalezy α2\frac\alpha2.

a) Z sin⁡α=35\sin\alpha=\frac35 w II cwiartce wynika cos⁡α=−45\cos\alpha=-\frac45.

b) α2\frac\alpha2 lezy w II cwiartce, wiec cosinus polowy jest ujemny.

c) Z tg⁡α=125\operatorname{tg}\alpha=\frac{12}{5} w I cwiartce mamy sin⁡α=1213\sin\alpha=\frac{12}{13} i cos⁡α=513\cos\alpha=\frac5{13}.

d) Z proporcji cos⁡α:sin⁡α=7:24\cos\alpha:\sin\alpha=7:24 w III cwiartce mamy cos⁡α=−725\cos\alpha=-\frac7{25}, a α2\frac\alpha2 lezy w II cwiartce.

Odpowiedź

a) sin⁡α2=31010\sin\frac\alpha2=\frac{3\sqrt{10}}{10}, cos⁡α2=1010\cos\frac\alpha2=\frac{\sqrt{10}}{10};

b) sin⁡α2=64\sin\frac\alpha2=\frac{\sqrt6}{4}, cos⁡α2=−104\cos\frac\alpha2=-\frac{\sqrt{10}}4;

c) sin⁡α2=21313\sin\frac\alpha2=\frac{2\sqrt{13}}{13}, cos⁡α2=31313\cos\frac\alpha2=\frac{3\sqrt{13}}{13};

d) sin⁡α2=45\sin\frac\alpha2=\frac45, cos⁡α2=−35\cos\frac\alpha2=-\frac35.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 4

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) W II cwiartce cos⁡α=−31110\cos\alpha=-\frac{3\sqrt{11}}{10}, wiec sin⁡2α=2sin⁡αcos⁡α=−31150\sin2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha=-\frac{3\sqrt{11}}{50}.

b) Podane w druku cos⁡α=−13\cos\alpha=-\frac13 i α∈(3π2;2π)\alpha\in(\frac{3\pi}{2};2\pi) sa sprzeczne, lecz szukana wartosc nie zalezy od znaku cosinusa:

cos⁡2α=2cos⁡2α−1=−79.\cos2\alpha=2\cos^2\alpha-1=-\frac79.

c)

tg⁡2α=221−2=−22.\operatorname{tg}2\alpha=\frac{2\sqrt2}{1-2}=-2\sqrt2.

d)

ctg⁡2α=ctg⁡2α−12ctg⁡α=−43.\operatorname{ctg}2\alpha= \frac{\operatorname{ctg}^2\alpha-1}{2\operatorname{ctg}\alpha} =-\frac43.
Odpowiedź

a) −31150-\frac{3\sqrt{11}}{50}; b) −79-\frac79; c) −22-2\sqrt2; d) −43-\frac43.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 5

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Niech α\alpha bedzie katem miedzy przekatna a krotszym bokiem. Kat rozwarty miedzy przekatnymi ma miare 2α2\alpha, wiec

cos⁡2α=1−2sin⁡2α=1−2⋅2549=−149.\cos2\alpha=1-2\sin^2\alpha=1-2\cdot\frac{25}{49}=-\frac1{49}.

b) Niech β\beta bedzie katem przekatnej z dluzszym bokiem. Ostry kat miedzy przekatnymi ma miare 2β2\beta, zatem

cos⁡2β=1+cos⁡2β2=1+1/82=916.\cos^2\beta=\frac{1+\cos2\beta}{2}=\frac{1+1/8}{2}=\frac9{16}.

Kat β\beta jest ostry, wiec cos⁡β=34\cos\beta=\frac34.

Odpowiedź

a) −149-\frac1{49}; b) 34\frac34.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 6

brak w kluczu
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Korzystamy z cos⁡2α=cos⁡2α−sin⁡2α\cos2\alpha=\cos^2\alpha-\sin^2\alpha i sin⁡2α=2sin⁡αcos⁡α\sin2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha.

A=cos⁡2αcos⁡2α+sin⁡2αsin⁡2α=2.A=\frac{\cos^2\alpha}{\cos^2\alpha}+ \frac{\sin^2\alpha}{\sin^2\alpha}=2.

W liczniku BB otrzymujemy

2sin⁡2α−(sin⁡α+cos⁡α)2=−cos⁡2α−sin⁡2α,2\sin^2\alpha-(\sin\alpha+\cos\alpha)^2 =-\cos2\alpha-\sin2\alpha,

wiec B=−1B=-1 w punktach dziedziny. Ponadto

C=sin⁡2αcos⁡2α1−cos⁡22α=sin⁡2αcos⁡2αsin⁡22α=14.C=\frac{\sin^2\alpha\cos^2\alpha}{1-\cos^22\alpha} =\frac{\sin^2\alpha\cos^2\alpha}{\sin^22\alpha}=\frac14.
Odpowiedź

A=2A=2, B=−1B=-1, C=14C=\frac14.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: brak w kluczu

Zadanie 7

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) tg⁡225∘=1\operatorname{tg}225^\circ=1, a tg⁡75∘sin⁡15∘=sin⁡75∘\operatorname{tg}75^\circ\sin15^\circ=\sin75^\circ, poniewaz sin⁡15∘=cos⁡75∘\sin15^\circ=\cos75^\circ.

b)

(sin⁡300∘−cos⁡60∘)cos⁡225∘=(−32−12)(−22).(\sin300^\circ-\cos60^\circ)\cos225^\circ =\left(-\frac{\sqrt3}{2}-\frac12\right)\left(-\frac{\sqrt2}{2}\right).
Odpowiedź

a) 6+24\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}; b) 6+24\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem