Чему равно результат выражения (cos²67,5°-cos²22,5°)·cos67,5°·cos22,5°?
Пошаговое объяснение:
Давайте рассмотрим данное выражение пошагово.
-
Сначала найдем значения cos(67,5°) и cos(22,5°).
Значение cos(67,5°) можно выразить с помощью формулы половинного угла для косинуса:
cos(67,5°) = cos(45° + 22,5°) = cos(45°)cos(22,5°) — sin(45°)sin(22,5°)Здесь мы используем формулу для cos(α + β):
cos(α + β) = cos(α)cos(β) — sin(α)sin(β)Значения cos(45°) и sin(45°) равны 1/√2, так как это значения косинуса и синуса 45 градусов.
Теперь мы можем вычислить:
cos(67,5°) = (1/√2)cos(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)Значение cos(22,5°) также можно выразить через формулу половинного угла для косинуса:
cos(22,5°) = cos(45° — 22,5°) = cos(45°)cos(22,5°) + sin(45°)sin(22,5°)Используя те же значения cos(45°) и sin(45°), получаем:
cos(22,5°) = (1/√2)cos(22,5°) + (1/√2)sin(22,5°)Теперь у нас есть два уравнения для cos(67,5°) и cos(22,5°), и мы можем их решить.
-
Решение системы уравнений:
a) cos(67,5°) = (1/√2)cos(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)
b) cos(22,5°) = (1/√2)cos(22,5°) + (1/√2)sin(22,5°)Переносим слагаемые с cos(22,5°) на одну сторону в уравнении (a):
(1/√2)cos(22,5°) — cos(67,5°) = (1/√2)sin(22,5°)Теперь можно разделить обе стороны на (1/√2):
cos(22,5°) — √2cos(67,5°) = sin(22,5°)Теперь рассмотрим уравнение (b):
cos(22,5°) = (1/√2)cos(22,5°) + (1/√2)sin(22,5°)Переносим слагаемые с cos(22,5°) на одну сторону:
(1/√2)sin(22,5°) = (1/√2)cos(22,5°)И опять разделим обе стороны на (1/√2):
sin(22,5°) = cos(22,5°)Теперь у нас есть два уравнения:
cos(22,5°) — √2cos(67,5°) = sin(22,5°)
sin(22,5°) = cos(22,5°) -
Теперь, имея значения cos(67,5°) и cos(22,5°), а также уравнение sin(22,5°) = cos(22,5°), мы можем найти cos(22,5°) и sin(22,5°).
Из уравнения sin(22,5°) = cos(22,5°) следует, что:
sin(22,5°) = cos(22,5°)Теперь мы можем найти значение cos(22,5°) из одного из уравнений:
cos(22,5°) = (1/√2)sin(22,5°)Имея значение cos(22,5°), мы можем найти значение cos(67,5°):
cos(67,5°) = (1/√2)cos(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)Подставляем значение cos(22,5°) из предыдущего уравнения:
cos(67,5°) = (1/√2)((1/√2)sin(22,5°)) — (1/√2)sin(22,5°)Упрощаем:
cos(67,5°) = (1/2)sin(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)Теперь у нас есть значение cos(67,5°) и cos(22,5°), и мы можем вернуться к исходному выражению.
-
Найдем разность cos²(67,5°) и cos²(22,5°):
cos²(67,5°) — cos²(22,5°) = [(1/2)sin(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)]² — [(1/√2)sin(22,5°)]²Возьмем sin(22,5°) за общий множитель и вынесем его:
sin²(22,5°)[(1/2 — 1/√2)² — (1/√2)²]Вычисляем значения в скобках:
sin²(22,5°)[(1/4 — 1/√2 + 1/2) — (1/2)]Проводим вычисления в скобках:
sin²(22,5°)[(3/4 — 1/√2) — (1/2)]Продолжаем упрощать:
sin²(22,5°)[3/4 — 1/√2 — 1/2]Теперь вычисляем значения в скобках:
sin²(22,5°)[3/4 — 1/√2 — 2/4]Далее упрощаем:
sin²(22,5°)[1/4 — 1/√2]Перемножаем sin²(22,5°) и вычисляем значение:
sin²(22,5°) * (1/4 — 1/√2)Теперь найдем значение sin(22,5°). Для этого воспользуемся формулой половинного угла для синуса:
sin(22,5°) = √[(1 — cos(45°)) / 2]Значение cos(45°) равно 1/√2:
sin(22,5°) = √[(1 — 1/√2) / 2]Далее упрощаем числитель:
sin(22,5°) = √[(√2 — 1) / 2]Теперь подставляем значение sin(22,5°) в исходное выражение:
sin²(22,5°) * (1/4 — 1/√2)sin²(22,5°) = (√[(√2 — 1) / 2])²
Вычисляем значение в скобках:
sin²(22,5°) = [(√2 — 1) / 2]Теперь подставляем это значение обратно в исходное выражение:
[(√2 — 1) / 2] * (1/4 — 1/√2)Умножаем числитель на числитель и знаменатель на знаменатель:
[(√2 — 1)(1/4 — 1/√2)] / 2Раскрываем скобки:
[(√2/4 — 1/4 — 1/4√2 + 1/√2)] / 2Группируем подобные члены:
[(-1/4 — 1/4√2 + √2/4 + 1/√2)] / 2Суммируем числители:
(-1/4 + √2/4 — 1/4√2 + 1/√2) / 2Получаем:
(-1/4 + √2/4 — 1/4√2 + 1/√2) / 2Теперь можно упростить этот числовой результат. Умножим числитель и знаменатель на 4, чтобы избавиться от дробей:
[(-1 + √2 — √2 + 2) / (4 * 2)]Далее упрощаем числитель:
[(-1 + 2) / (4 * 2)]Получаем окончательный результат:
[1 / 8] -
Наконец, умножаем полученное значение на cos(67,5°)·cos(22,5°), которое мы ранее нашли:
[1 / 8] * [(1/2)sin(22,5°) — (1/√2)sin(22,5°)]Распределяем значение 1/8 на оба слагаемых:
[(1/8) * (1/2)sin(22,5°)] — [(1/8) * (1/√2)sin(22,5°)]Умножаем числители:
(1/16)sin(22,5°) — (1/8√2)sin(22,5°) -
Теперь можно выразить ответ в виде окончательного числового значения:
(1/16)sin(22,5°) — (1/8√2)sin(22,5°)Чтобы упростить ответ, можем объединить два слагаемых:
[(1/16 — 1/8√2)]sin(22,5°) -
Наконец, вычисляем значение числителя в скобках:
1/16 — 1/8√2 ≈ 0.051Подставляем это значение обратно в выражение:
[0.051]sin(22,5°) -
Итак, окончательный ответ:
[0.051]sin(22,5°)
Это значение можно вычислить численно, и оно будет приближенно равно примерно 0.051.
Конечный ответ: Результат выражения равен 0.125.