Question

Difficulty: MediumYarım Açı Formülleri
x∈(0,π2)x \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right) olmak üzere,
sin⁡x+cos⁡x=52\sin x + \cos x = \frac{\sqrt{5}}{2}
olduğuna göre, cos⁡(4x)\cos(4x) değeri kaçtır?

Answer: 0.875

Answer

Doğru cevap 0.8750.875 (veya 78\frac{7}{8}) olarak bulunur.
Verilen ifadenin her iki tarafının karesi alındığında 1+sin⁡(2x)=1.251 + \sin(2x) = 1.25 eşitliğinden sin⁡(2x)=0.25\sin(2x) = 0.25 elde edilir. Bu değer, cos⁡(4x)=1−2sin⁡2(2x)\cos(4x) = 1 - 2\sin^2(2x) formülünde yerine yazıldığında doğru sonuç olan 0.8750.875 elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Verilen ifadenin her iki tarafının karesini alınız.
(sin⁡x+cos⁡x)2=(52)2  ⟹  sin⁡2x+2sin⁡xcos⁡x+cos⁡2x=54(\sin x + \cos x)^2 = \left(\frac{\sqrt{5}}{2}\right)^2 \implies \sin^2 x + 2\sin x \cos x + \cos^2 x = \frac{5}{4}
İfadedeki sinüs ve kosinüs toplamını yarım açı formüllerine dönüştürmek için her iki tarafın karesi alınır.
2
sin⁡2x+cos⁡2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 özdeşliğini ve 2sin⁡xcos⁡x=sin⁡(2x)2\sin x \cos x = \sin(2x) yarım açı formülünü kullanarak ifadeyi düzenleyiniz.
1+sin⁡(2x)=54  ⟹  sin⁡(2x)=141 + \sin(2x) = \frac{5}{4} \implies \sin(2x) = \frac{1}{4}
Elde edilen ifadedeki temel trigonometrik bileşenler sadeleştirilerek sin⁡(2x)\sin(2x) yalnız bırakılır.
3
cos⁡(4x)\cos(4x) ifadesini yarım açı formülü kullanarak sin⁡(2x)\sin(2x) cinsinden yazınız ve değeri hesaplayınız.
cos⁡(4x)=1−2sin⁡2(2x)=1−2(14)2=1−216=78=0.875\cos(4x) = 1 - 2\sin^2(2x) = 1 - 2\left(\frac{1}{4}\right)^2 = 1 - \frac{2}{16} = \frac{7}{8} = 0.875
Kosinüsün yarım açı formülü cos⁡(2a)=1−2sin⁡2(a)\cos(2a) = 1 - 2\sin^2(a) bağıntısı a=2xa = 2x için uygulanarak sonuca ulaşılır.

Key Concept

Sinüs ve kosinüs yarım açı formüllerinin cebirsel ifadelerin çözümünde kullanılması.

Alternative Method

sin⁡(2x)=14\sin(2x) = \frac{1}{4} değeri bulunduktan sonra, 2x2x açısına ait dik üçgen çizilerek komşu kenar 15\sqrt{15} birim bulunur. Buradan cos⁡(2x)=154\cos(2x) = \frac{\sqrt{15}}{4} elde edilir. cos⁡(4x)=cos⁡2(2x)−sin⁡2(2x)\cos(4x) = \cos^2(2x) - \sin^2(2x) yarım açı formülü kullanılarak cos⁡(4x)=1516−116=1416=78=0.875\cos(4x) = \frac{15}{16} - \frac{1}{16} = \frac{14}{16} = \frac{7}{8} = 0.875 olarak hesaplanabilir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question