Question

Difficulty: HardTrigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama
x(3π4,π)x \in \left(\frac{3\pi}{4}, \pi\right) olmak üzere, aşağıda verilen aa, bb ve cc değerlerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.
  1. 1c=tanxcotxsecxcscxc = \frac{\tan x - \cot x}{\sec x \cdot \csc x}
  2. 2b=1+2sinxcosxb = \sqrt{1 + 2\sin x \cos x}
  3. 3a=sin4xcos4xsinx+cosxa = \frac{\sin^4 x - \cos^4 x}{\sin x + \cos x}

Answer

İfadelerin doğru sıralanışı c < b < a şeklindedir.
Negatif olan tek ifade c olduğu için en küçüktür. Pozitif olan a ve b ifadeleri karşılaştırıldığında, a ifadesinin b ifadesinden farkı iki kat sinüs değeri olup bu değer de ikinci bölgede pozitif olduğundan a, b'den büyüktür. Bu durumda doğru sıralama c < b < a şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
aa ifadesini sadeleştirip değer aralığını belirleyiniz.
a=sinxcosx>0a = \sin x - \cos x > 0
İki kare farkı özdeşliği kullanılarak pay kısmı sin4xcos4x=(sin2xcos2x)(sin2x+cos2x)\sin^4 x - \cos^4 x = (\sin^2 x - \cos^2 x)(\sin^2 x + \cos^2 x) şeklinde yazılır. sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 olduğundan ifade sin2xcos2x\sin^2 x - \cos^2 x haline gelir. Bu da (sinxcosx)(sinx+cosx)(\sin x - \cos x)(\sin x + \cos x) olarak çarpanlarına ayrılır ve paydadaki ifadeyle sadeleştiğinde geriye a=sinxcosxa = \sin x - \cos x kalır. İkinci bölgede sinx>0\sin x > 0 ve cosx<0\cos x < 0 olduğundan, bu fark pozitif bir değer alır.
2
bb ifadesini sadeleştirip değer aralığını belirleyiniz.
b=sinxcosx>0b = -\sin x - \cos x > 0
1+2sinxcosx=sin2x+cos2x+2sinxcosx=(sinx+cosx)21 + 2\sin x \cos x = \sin^2 x + \cos^2 x + 2\sin x \cos x = (\sin x + \cos x)^2 özdeşliği kullanılır. İfade kök dışına mutlak değer içinde sinx+cosx|\sin x + \cos x| olarak çıkar. x(3π4,π)x \in \left(\frac{3\pi}{4}, \pi\right) aralığında kosinüsün mutlak değeri sinüsten büyük ve kosinüs negatif olduğu için toplamları negatiftir. Bu nedenle ifade kök dışına işaret değiştirerek b=sinxcosxb = -\sin x - \cos x olarak çıkar.
3
cc ifadesini sadeleştirip değer aralığını belirleyiniz.
c=sin2xcos2x<0c = \sin^2 x - \cos^2 x < 0
tanxcotx=sinxcosxcosxsinx=sin2xcos2xsinxcosx\tan x - \cot x = \frac{\sin x}{\cos x} - \frac{\cos x}{\sin x} = \frac{\sin^2 x - \cos^2 x}{\sin x \cos x} ve secxcscx=1sinxcosx\sec x \cdot \csc x = \frac{1}{\sin x \cos x} ifadeleri yerine yazılarak oranlandığında paydadaki sinxcosx\sin x \cos x terimleri sadeleşir ve c=sin2xcos2xc = \sin^2 x - \cos^2 x kalır. Verilen aralıkta cos2x>sin2x\cos^2 x > \sin^2 x olduğundan fark negatiftir.
4
Elde edilen sonuçları karşılaştırarak sıralamayı yapınız.
c<b<ac < b < a
cc negatif olduğundan en küçüktür. Pozitif olan aa ve bb değerleri kıyaslandığında ise, ab=(sinxcosx)(sinxcosx)=2sinxa - b = (\sin x - \cos x) - (-\sin x - \cos x) = 2\sin x elde edilir. Verilen aralıkta sinx>0\sin x > 0 olduğundan ab>0    a>ba - b > 0 \implies a > b olur. Buradan doğru sıralama c<b<ac < b < a olarak bulunur.

Key Concept

Trigonometrik Özdeşlikler ve Bölgelere Göre Sıralama
Rate this question