Przejdź do treści
Maturka

Trygonometria · typ zadania · temat 2 z 2

Upraszczanie wyrażeń trygonometrycznych

Upraszczanie wyrażeń z sinusem i cosinusem: wyłączanie przed nawias, jedynka trygonometryczna i tangens.

7 min czytania

Teoria do tego typu zadań: Tożsamości i kąty dowolne

Spis treści

Co musisz wiedzieć

Jak rozpoznać to zadanie

„Dla każdego kąta ostrego α\alpha wyrażenie sin⁡4α+sin⁡2α⋅cos⁡2α\sin^4\alpha + \sin^2\alpha\cdot\cos^2\alpha jest równe”, „Liczba sin⁡325°+sin⁡25°cos⁡225°cos⁡25°\frac{\sin^3 25° + \sin 25°\cos^2 25°}{\cos 25°} jest równa”, „1sin⁡2α+1cos⁡2α=649\frac{1}{\sin^2\alpha} + \frac{1}{\cos^2\alpha} = \frac{64}{9}. Wartość sin⁡αcos⁡α\sin\alpha\cos\alpha jest równa”.

  • Wyłącz wspólny czynnik – w nawiasie często pojawi się sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1.
  • 1−sin⁡2α=cos⁡2α1 - \sin^2\alpha = \cos^2\alpha i 1−cos⁡2α=sin⁡2α1 - \cos^2\alpha = \sin^2\alpha.
  • (1−cos⁡α)(1+cos⁡α)=1−cos⁡2α=sin⁡2α(1 - \cos\alpha)(1 + \cos\alpha) = 1 - \cos^2\alpha = \sin^2\alpha.
  • Ułamki: wspólny mianownik sin⁡2αcos⁡2α\sin^2\alpha\cos^2\alpha – w liczniku znowu jedynka.

Schemat krok po kroku

Tak rozwiązujesz typowe zadanie z tego tematu:

  1. 1

    Szukaj wspólnego czynnika

    Albo wzoru skróconego mnożenia.

  2. 2

    Zastąp sin² + cos² jedynką

    To główny trik.

  3. 3

    Uprość do jednej funkcji

    Np. sin⁡αcos⁡α=tg⁡α\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha} = \operatorname{tg}\alpha.

Rozwiązane przykłady

Przykład 1

Wyłączenie i jedynka

Uprość sin⁡4α+sin⁡2αcos⁡2α\sin^4\alpha + \sin^2\alpha\cos^2\alpha.

  1. sin⁡2α(sin⁡2α+cos⁡2α)=sin⁡2α⋅1\sin^2\alpha(\sin^2\alpha + \cos^2\alpha) = \sin^2\alpha\cdot 1.

Odpowiedź: sin⁡2α\sin^2\alpha

Przykład 2

Iloczyn nawiasów

Oblicz (1−cos⁡40°)(1+cos⁡40°)−sin⁡240°(1 - \cos 40°)(1 + \cos 40°) - \sin^2 40°.

  1. 1−cos⁡240°−sin⁡240°=1−1=01 - \cos^2 40° - \sin^2 40° = 1 - 1 = 0.

Odpowiedź: 00

Przykład 3

Ułamek – tangens

Uprość sin⁡3α+sin⁡αcos⁡2αcos⁡α\frac{\sin^3\alpha + \sin\alpha\cos^2\alpha}{\cos\alpha} dla kąta ostrego α\alpha.

  1. Licznik: sin⁡α(sin⁡2α+cos⁡2α)=sin⁡α\sin\alpha(\sin^2\alpha + \cos^2\alpha) = \sin\alpha.

  2. sin⁡αcos⁡α=tg⁡α\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha} = \operatorname{tg}\alpha.

Odpowiedź: tg⁡α\operatorname{tg}\alpha

Przykład 4

Suma odwrotności kwadratów

Kąt α\alpha jest ostry i 1sin⁡2α+1cos⁡2α=254\frac{1}{\sin^2\alpha} + \frac{1}{\cos^2\alpha} = \frac{25}{4}. Oblicz sin⁡αcos⁡α\sin\alpha\cos\alpha.

  1. cos⁡2α+sin⁡2αsin⁡2αcos⁡2α=1sin⁡2αcos⁡2α=254\frac{\cos^2\alpha + \sin^2\alpha}{\sin^2\alpha\cos^2\alpha} = \frac{1}{\sin^2\alpha\cos^2\alpha} = \frac{25}{4}.

  2. sin⁡2αcos⁡2α=425\sin^2\alpha\cos^2\alpha = \frac{4}{25}; kąt ostry, więc sin⁡αcos⁡α=25\sin\alpha\cos\alpha = \frac{2}{5}.

Odpowiedź: 25\frac{2}{5}

Typowe błędy

  • sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1 stosowane do pierwszych potęg (sin⁡α+cos⁡α≠1\sin\alpha + \cos\alpha \neq 1).
  • Skracanie sin⁡\sin „w środku” nawiasu, który nie jest czynnikiem.

Na maturze

Koniec lekcji

Oznacz ją jako przeczytaną, żeby odblokować zadania.