Найдем значение выражения tg ^ 2 x * cos ^ 2 x - 1/3 * sin ^ 2 x, при cos x = ½
Для того, чтобы найти значение выражения, сначала его нужно упростить.
Для упрощения выражения, используем формулы:
- Sin ^ 2 x + cos ^ x = 1;
- Sin ^ 2 x = 1 – cos ^ 2 x;
- Tg ^ 2 x = sin ^ 2 x/cos ^ 2 x.
Тогда получаем:
tg ^ 2 x * cos ^ 2 x - 1/3 * sin ^ 2 x = sin ^ 2 x/cos ^ 2 x * cos ^ 2 x – 1/3 * sin ^ 2 x;
Числитель и знаменатель в дроби sin ^ 2 x/cos ^ 2 x * cos ^ 2 x в правой части выражения сокращаем на cos ^ 2 x, тогда получим:
sin ^ 2 x/cos ^ 2 x * cos ^ 2 x – 1/3 * sin ^ 2 x = sin ^ 2 x/1 * 1 – 1/3 * sin ^ 2 x = sin ^ 2 x – 1/3 * sin ^ 2 x;
Для того, чтобы найти значение выражения, используем следующий порядок действий:
- Сгруппируем подобные значения;
- Вынесем за скобки общий множитель;
- Подставим известное значение в упрощенное выражение.
sin ^ 2 x – 1/sin ^ 2 x;
sin ^ 2 x * (1 – 1/3);
Приведем выражение к общей дроби. Сначала, общий знаменатель делим на каждый знаменатель дроби и умножаем на его числитель. Затем полученную сумму из первой дроби вычитаем полученную сумму из второй дроби. Разность записываем в числителе, а в знаменателе будет общий знаменатель. То есть получаем:
Sin ^ 2 x * (1 * 3 – 1 * 1)/3;
Сначала в порядке очереди находим значение выражения в скобках, затем вычисляем умножение или деление, только потом находим выражения суммы или разности. То есть получаем:
Sin ^ 2 x * (3 – 1)/3 = 2/3 * sin ^ 2 x;
Так как, sin ^ 2 x = 1 – cos ^ 2 x, тогда получим:
2/3 * sin ^ 2 x = 2/3 * (1 – cos ^ 2 x);
Подставим известное значение в упрощенное выражение и вычислим его значение
2/3 * (1 – cos ^ 2 x) = 2/3 * (1 – (1/2) ^ 2) = 2/3 * (1 – ¼) = 2/3 * (4/4 – ¼) = 2/3 * (4 – 1)/4 = 2/3 * ¾ = 2/1 * ¼ = 2/4 = ½.
Отсюда получили, что выражение tg ^ 2 x * cos ^ 2 x - 1/3 * sin ^ 2 x при cos x = ½ равно ½.