Для того чтобы найти значения тригонометрических функций, мы можем использовать основные тригонометрические тождества.
а) Найдите sin альфа, если cos альфа = -1/4.
Используем основное тригонометрическое тождество:
[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 ]
[ \sin^2 \alpha + \left(-\frac{1}{4}\right)^2 = 1 ]
[ \sin^2 \alpha + \frac{1}{16} = 1 ]
[ \sin^2 \alpha = 1 - \frac{1}{16} ]
[ \sin^2 \alpha = \frac{15}{16} ]
[ \sin \alpha = \pm\sqrt{\frac{15}{16}} ]
[ \sin \alpha = \pm\frac{\sqrt{15}}{4} ]
Выбор знака зависит от квадранта, в котором находится угол альфа. Поскольку (\cos \alpha = -1/4), альфа лежит во втором или третьем квадранте. Во втором квадранте sin положителен, в третьем отрицателен.
б) Найдите cos альфа, если sin альфа = -2/3.
Аналогично используем основное тригонометрическое тождество:
[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 ]
[ \left(-\frac{2}{3}\right)^2 + \cos^2 \alpha = 1 ]
[ \frac{4}{9} + \cos^2 \alpha = 1 ]
[ \cos^2 \alpha = 1 - \frac{4}{9} ]
[ \cos^2 \alpha = \frac{5}{9} ]
[ \cos \alpha = \pm\sqrt{\frac{5}{9}} ]
[ \cos \alpha = \pm\frac{\sqrt{5}}{3} ]
Выбор знака зависит от квадранта: если sin отрицательный, альфа может находиться в третьем или четвертом квадранте. В третьем квадранте cos также отрицателен, в четвертом положителен.
в) Найдите tg альфа, если cos альфа = -2/3.
Тангенс можно найти через синус и косинус:
[ \tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} ]
Сперва найдём (\sin \alpha) через тождество:
[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 ]
[ \sin^2 \alpha + \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = 1 ]
[ \sin^2 \alpha + \frac{4}{9} = 1 ]
[ \sin^2 \alpha = 1 - \frac{4}{9} ]
[ \sin^2 \alpha = \frac{5}{9} ]
[ \sin \alpha = \pm\sqrt{\frac{5}{9}} ]
[ \sin \alpha = \pm\frac{\sqrt{5}}{3} ]
Теперь подставим:
[ \tan \alpha = \frac{\pm\frac{\sqrt{5}}{3}}{-\frac{2}{3}} ]
[ \tan \alpha = \pm\frac{\sqrt{5}}{2} ]
Знак будет зависеть от того, в каком квадранте находится альфа. Если cos отрицательный, то это второй или третий квадрант. Во втором квадранте sin положителен, tg отрицателен. В третьем квадранте sin отрицателен, tg положителен.