Вопрос задан 28.12.2024 в 22:17. Предмет Алгебра. Спрашивает Алексеева Анастасия.

Доказать тождества
1)cos3x=4cos^3x-3cosx
2)sin3x=3sinx-4sin^3x

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Лысенко Раиса.

Чтобы доказать тождества cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)\cos(3x) = 4\cos^3(x) - 3\cos(x) и sin(3x)=3sin(x)4sin3(x)\sin(3x) = 3\sin(x) - 4\sin^3(x), можно воспользоваться формулами для косинуса и синуса тройного угла. Давайте разберем оба доказательства по порядку.

Доказательство первого тождества: cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)\cos(3x) = 4\cos^3(x) - 3\cos(x)

  1. Используем формулу косинуса тройного угла:
    Для косинуса тройного угла у нас есть формула:

    cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)\cos(3x) = 4\cos^3(x) - 3\cos(x)

    Фактически, эта формула уже является ответом, так как нам нужно доказать именно её. Однако мы можем вывести её, используя стандартные формулы для суммы углов.

  2. Записываем cos(3x)\cos(3x) как cos(2x+x)\cos(2x + x):
    Воспользуемся формулой для косинуса суммы:

    cos(3x)=cos(2x+x)=cos(2x)cos(x)sin(2x)sin(x)\cos(3x) = \cos(2x + x) = \cos(2x)\cos(x) - \sin(2x)\sin(x)
  3. Выражаем cos(2x)\cos(2x) и sin(2x)\sin(2x) через cos(x)\cos(x) и sin(x)\sin(x):
    Напомним, что:

    cos(2x)=2cos2(x)1\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1

    и

    sin(2x)=2sin(x)cos(x)\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x)

    Подставим эти выражения в формулу для cos(3x)\cos(3x):

    cos(3x)=(2cos2(x)1)cos(x)(2sin(x)cos(x))sin(x)\cos(3x) = (2\cos^2(x) - 1)\cos(x) - (2\sin(x)\cos(x))\sin(x)
  4. Упрощаем выражение:
    Раскроем скобки:

    cos(3x)=2cos3(x)cos(x)2sin2(x)cos(x)\cos(3x) = 2\cos^3(x) - \cos(x) - 2\sin^2(x)\cos(x)

    Поскольку sin2(x)=1cos2(x)\sin^2(x) = 1 - \cos^2(x), заменим sin2(x)\sin^2(x):

    cos(3x)=2cos3(x)cos(x)2(1cos2(x))cos(x)\cos(3x) = 2\cos^3(x) - \cos(x) - 2(1 - \cos^2(x))\cos(x)

    Раскроем скобки:

    cos(3x)=2cos3(x)cos(x)2cos(x)+2cos3(x)\cos(3x) = 2\cos^3(x) - \cos(x) - 2\cos(x) + 2\cos^3(x)

    Объединим подобные члены:

    cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)\cos(3x) = 4\cos^3(x) - 3\cos(x)

    Таким образом, мы доказали первое тождество:

    cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)\cos(3x) = 4\cos^3(x) - 3\cos(x)

Доказательство второго тождества: sin(3x)=3sin(x)4sin3(x)\sin(3x) = 3\sin(x) - 4\sin^3(x)

  1. Используем формулу синуса тройного угла:
    Для синуса тройного угла имеем формулу:

    sin(3x)=3sin(x)4sin3(x)\sin(3x) = 3\sin(x) - 4\sin^3(x)

    Чтобы получить это выражение, также разложим синус суммы.

  2. Записываем sin(3x)\sin(3x) как sin(2x+x)\sin(2x + x):
    Применим формулу для синуса суммы:

    sin(3x)=sin(2x+x)=sin(2x)cos(x)+cos(2x)sin(x)\sin(3x) = \sin(2x + x) = \sin(2x)\cos(x) + \cos(2x)\sin(x)
  3. Подставляем выражения для cos(2x)\cos(2x) и sin(2x)\sin(2x):
    Напомним, что:

    sin(2x)=2sin(x)cos(x)\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x)

    и

    cos(2x)=2cos2(x)1\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1

    Подставим эти значения в выражение для sin(3x)\sin(3x):

    sin(3x)=(2sin(x)cos(x))cos(x)+(2cos2(x)1)sin(x)\sin(3x) = (2\sin(x)\cos(x))\cos(x) + (2\cos^2(x) - 1)\sin(x)
  4. Упрощаем выражение:
    Раскроем скобки:

    sin(3x)=2sin(x)cos2(x)+2cos2(x)sin(x)sin(x)\sin(3x) = 2\sin(x)\cos^2(x) + 2\cos^2(x)\sin(x) - \sin(x)

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Алгебра 07.07.2025 12:56 21 Модин Федя

Последние заданные вопросы в категории Алгебра

Алгебра 07.07.2025 12:56 21 Модин Федя
Алгебра 07.07.2025 11:57 16 Горбаченко Артём
Алгебра 07.07.2025 10:55 24 Просалов Кирилл
Алгебра 07.07.2025 09:56 14 Александрова Анастасия
Алгебра 07.07.2025 08:52 10 Сенавьев Никита
Алгебра 07.07.2025 07:54 23 Рашитова Влада
Алгебра 07.07.2025 06:52 23 Гринь Тёма
Алгебра 07.07.2025 05:58 13 Потанцев Роман
Алгебра 07.07.2025 04:51 22 Луганский Максим
Алгебра 06.07.2025 20:57 3 Мирная Лера
Задать вопрос