Question

Difficulty: HardToplam ve Fark Formülleri
x=arctan⁡(2)+arctan⁡(13)x = \arctan(2) + \arctan\left(\frac{1}{3}\right)
y=arctan⁡(3)−arctan⁡(12)y = \arctan(3) - \arctan\left(\frac{1}{2}\right)

olmak üzere, cos⁡(x+y)\cos(x + y) ifadesinin değeri kaçtır?

  1. A
    −45-\frac{4}{5}
  2. −35-\frac{3}{5}Answer
  3. C
    −25-\frac{2}{5}
  4. D
    35\frac{3}{5}
  5. E
    45\frac{4}{5}

Answer

cos⁡(x+y)\cos(x + y) ifadesinin değeri −35-\frac{3}{5}'tir.
Verilen xx ve yy ifadelerinden tanjant toplam ve fark formülleri kullanılarak sırasıyla tan⁡x=7\tan x = 7 ve tan⁡y=1\tan y = 1 elde edilir. Bu değerler kullanılarak tan⁡(x+y)=−43\tan(x+y) = -\frac{4}{3} bulunur. Açılar analiz edildiğinde xx açısının birinci bölgede, yy açısının ise tam olarak π4\frac{\pi}{4} olduğu görülür. Buradan x+yx+y açısının ikinci bölgede olduğu belirlenir. İkinci bölgede kosinüs fonksiyonu negatif değer aldığından, tanjantı −43-\frac{4}{3} olan açının kosinüsü −35-\frac{3}{5} olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
xx açısının tanjant değerini toplam formülü yardımıyla hesaplamak.
tan⁡x=7\tan x = 7 olur.
x=arctan⁡(2)+arctan⁡(1/3)x = \arctan(2) + \arctan(1/3) eşitliğinde her iki tarafın tanjantı alınarak tan⁡(A+B)=tan⁡A+tan⁡B1−tan⁡Atan⁡B\tan(A+B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B} formülü uygulanır: tan⁡x=2+1/31−2⋅1/3=7/31/3=7\tan x = \frac{2 + 1/3}{1 - 2 \cdot 1/3} = \frac{7/3}{1/3} = 7 bulunur.
2
yy açısının tanjant değerini fark formülü yardımıyla hesaplamak.
tan⁡y=1\tan y = 1 olur.
y=arctan⁡(3)−arctan⁡(1/2)y = \arctan(3) - \arctan(1/2) eşitliğinde her iki tarafın tanjantı alınarak tan⁡(A−B)=tan⁡A−tan⁡B1+tan⁡Atan⁡B\tan(A-B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B} formülü uygulanır: tan⁡y=3−1/21+3⋅1/2=5/25/2=1\tan y = \frac{3 - 1/2}{1 + 3 \cdot 1/2} = \frac{5/2}{5/2} = 1 bulunur.
3
xx ve yy açılarının bulundukları bölgeleri belirlemek.
x∈(0,π2)x \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right) ve y=π4y = \frac{\pi}{4} olur.
arctan⁡\arctan fonksiyonunun değer kümesi (−π2,π2)\left(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right) aralığıdır. Pozitif değerler için açılar birinci bölgededir. 2>02 > 0 ve 1/3>01/3 > 0 olduğundan arctan⁡(2)\arctan(2) ve arctan⁡(1/3)\arctan(1/3) dar açılardır. Toplamları olan xx açısı da tan⁡x=7>0\tan x = 7 > 0 olduğundan birinci bölgededir. Benzer şekilde, 3>1/2>03 > 1/2 > 0 olduğundan 0<arctan⁡(1/2)<arctan⁡(3)<π20 < \arctan(1/2) < \arctan(3) < \frac{\pi}{2} ve farkları olan yy açısı dar açıdır. tan⁡y=1\tan y = 1 olduğundan y=π4y = \frac{\pi}{4} bulunur.
4
tan⁡(x+y)\tan(x+y) değerini hesaplamak ve x+yx+y açısının bölgesini belirlemek.
tan⁡(x+y)=−43\tan(x+y) = -\frac{4}{3} olur ve x+yx+y a��ısı ikinci bölgededir.
tan⁡(x+y)=tan⁡x+tan⁡y1−tan⁡xtan⁡y=7+11−7⋅1=8−6=−43\tan(x+y) = \frac{\tan x + \tan y}{1 - \tan x \tan y} = \frac{7 + 1}{1 - 7 \cdot 1} = \frac{8}{-6} = -\frac{4}{3} bulunur. x∈(0,π2)x \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right) ve y=π4y = \frac{\pi}{4} olduğundan, x+y∈(π4,3π4)x+y \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}\right) aralığındadır. Bu aralıkta tanjantı negatif olan açılar ikinci bölgededir (x+y∈(π2,3π4)x+y \in \left(\frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{4}\right)).
5
İkinci bölgedeki x+yx+y açısının kosinüs değerini dik üçgen yardımıyla bulmak.
cos⁡(x+y)=−35\cos(x+y) = -\frac{3}{5} olur.
Tanjantı 43\frac{4}{3} olan açının dik üçgendeki komşu kenarı 3, karşı kenarı 4 ve hipotenüsü 5 birimdir. Açı ikinci bölgede olduğundan kosinüs değeri negatiftir. Dolayısıyla cos⁡(x+y)=−35\cos(x+y) = -\frac{3}{5} olarak bulunur.

Key Concept

Ters trigonometrik fonksiyonlar ile tanjant toplam ve fark formüllerinin birlikte uygulanması ve açıların bölge analizinin yapılması.
Rate this question