Давайте рассмотрим каждое задание по очереди.
- Упростите выражение: (4 \sin^2 2x - 9 + 4 \cos^2 2x).
Используем основное тригонометрическое тождество: (\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1).
Таким образом, (\sin^2 2x + \cos^2 2x = 1).
Заменим в выражении:
[4 \sin^2 2x + 4 \cos^2 2x = 4(\sin^2 2x + \cos^2 2x) = 4 \times 1 = 4.]
Следовательно, выражение упрощается до:
[4 - 9 = -5.]
Ответ: 2) -5.
- Найдите (\tan \beta), если (\sin \beta = \frac{1}{\sqrt{10}}) и (\pi < \beta < \frac{3\pi}{2}).
В третьей четверти (\sin) отрицательный, поэтому на самом деле (\sin \beta = -\frac{1}{\sqrt{10}}).
Используем тождество (\sin^2 \beta + \cos^2 \beta = 1):
[\left(-\frac{1}{\sqrt{10}}\right)^2 + \cos^2 \beta = 1,]
[\frac{1}{10} + \cos^2 \beta = 1,]
[\cos^2 \beta = \frac{9}{10}.]
Так как (\beta) в третьей четверти, то (\cos \beta) также отрицательный:
[\cos \beta = -\frac{3}{\sqrt{10}}.]
Теперь найдём (\tan \beta):
[\tan \beta = \frac{\sin \beta}{\cos \beta} = \frac{-\frac{1}{\sqrt{10}}}{-\frac{3}{\sqrt{10}}} = \frac{1}{3}.]
Ответ: 3) 1/3.
- Найдите значение выражения: (7 \cos(\pi + \alpha) - \sin\left(\frac{3\pi}{2} + \alpha\right)), если (\cos \alpha = 0,6).
Используем следующие тождества:
(\cos(\pi + \alpha) = -\cos \alpha),
(\sin\left(\frac{3\pi}{2} + \alpha\right) = -\cos \alpha).
Следовательно:
[7 \cos(\pi + \alpha) = 7(-\cos \alpha) = -7 \cos \alpha,]
[-\sin\left(\frac{3\pi}{2} + \alpha\right) = -(-\cos \alpha) = \cos \alpha.]
Итак, выражение упрощается до:
[-7 \cos \alpha + \cos \alpha = -6 \cos \alpha.]
Подставим (\cos \alpha = 0,6):
[-6 \times 0,6 = -3,6.]
Ответ: 3) -3,6.
- Упростите выражение: (\frac{1 + \cos 2\alpha}{1 - \cos 2\alpha}).
Используем формулу для косинуса двойного угла: (\cos 2\alpha = 1 - 2\sin^2 \alpha).
Выражение можно переписать как:
[\frac{1 + (1 - 2\sin^2 \alpha)}{1 - (1 - 2\sin^2 \alpha)} = \frac{2 - 2\sin^2 \alpha}{2\sin^2 \alpha} = \frac{2(1 - \sin^2 \alpha)}{2\sin^2 \alpha} = \frac{2\cos^2 \alpha}{2\sin^2 \alpha} = \cot^2 \alpha.]
Ответ: 4) (\cot^2 \alpha).
- Вычислите: (\sin\left(-\frac{19\pi}{6}\right) + \sin\left(\frac{\pi}{8}\right) \cdot \cos\left(\frac{\pi}{8}\right)).
Сначала упростим (\sin\left(-\frac{19\pi}{6}\right)):
(-\frac{19\pi}{6}) эквивалентно (-\pi - \frac{\pi}{6}).
Так как (\sin(-\theta) = -\sin \theta), имеем:
[\sin\left(-\frac{19\pi}{6}\right) = -\sin\left(\frac{\pi}{6}\right) = -\frac{1}{2}.]
Теперь вычислим (\sin\left(\frac{\pi}{8}\right) \cdot \cos\left(\frac{\pi}{8}\right)):
Используем двойную угловую формулу:
[2\sin\left(\frac{\pi}{8}\right) \cos\left(\frac{\pi}{8}\right) = \sin\left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}.]
Таким образом:
[\sin\left(\frac{\pi}{8}\right) \cdot \cos\left(\frac{\pi}{8}\right) = \frac{\sqrt{2}}{4}.]
Теперь сложим:
[-\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{2}}{4}.]
Выразим в общих дробях:
[-\frac{2}{4} + \frac{\sqrt{2}}{4} = \frac{-2 + \sqrt{2}}{4}.]
Ответ: 3) (\frac{-2 + \sqrt{2}}{4}).