Question

Difficulty: MediumYarım Açı Formülleri

x∈(π4,π2)x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right) olmak üzere,

1−sin⁡(2x)+cos⁡x=45\sqrt{1 - \sin(2x)} + \cos x = \frac{4}{5}

olduğuna göre, sin⁡(2x)\sin(2x) değeri kaçtır?

  1. 2425\frac{24}{25}Answer
  2. B
    −2425-\frac{24}{25}
  3. C
    1225\frac{12}{25}
  4. D
    −925-\frac{9}{25}
  5. E
    725\frac{7}{25}

Answer

sin⁡(2x)=2425\sin(2x) = \frac{24}{25}
Verilen x∈(π4,π2)x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right) aralığında sin⁡x>cos⁡x>0\sin x > \cos x > 0 olduğu için 1−sin⁡(2x)\sqrt{1 - \sin(2x)} ifadesi sin⁡x−cos⁡x\sin x - \cos x olarak dışarı çıkar. Bu ifade denklemde yerine yazıldığında −cos⁡x-\cos x ile +cos⁡x+\cos x birbirini götürür ve sin⁡x=45\sin x = \frac{4}{5} elde edilir. Birinci bölgede sin⁡x=45\sin x = \frac{4}{5} ise cos⁡x=35\cos x = \frac{3}{5} olur. Buradan yarım açı formülüyle sin⁡(2x)=2sin⁡xcos⁡x=2⋅45⋅35=2425\sin(2x) = 2 \sin x \cos x = 2 \cdot \frac{4}{5} \cdot \frac{3}{5} = \frac{24}{25} sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Karekök içindeki ifadeyi yarım açı formülü yardımıyla tam kare şeklinde yazma
1−sin⁡(2x)=sin⁡2x+cos⁡2x−2sin⁡xcos⁡x=(sin⁡x−cos⁡x)21 - \sin(2x) = \sin^2 x + \cos^2 x - 2\sin x \cos x = (\sin x - \cos x)^2 özdeşliği elde edilir.
Karekök dışına çıkarabilmek için ifadenin tam kare biçimine getirilmesi gerekir.
2
İfadeyi karekök dışına çıkarma ve açı aralığına göre işaret analizi yapma
x∈(π4,π2)x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right) aralığında sin⁡x>cos⁡x>0\sin x > \cos x > 0 olduğundan, (sin⁡x−cos⁡x)2=∣sin⁡x−cos⁡x∣=sin⁡x−cos⁡x\sqrt{(\sin x - \cos x)^2} = |\sin x - \cos x| = \sin x - \cos x olarak çıkar.
Çift dereceli kök dışına çıkan ifadeler mutlak değerli yazılmalı ve açının bulunduğu bölgedeki büyüklük ilişkisine göre mutlak değerden çıkarılmalıdır.
3
Elde edilen ifadeyi orijinal denklemde yerine yazarak sin⁡x\sin x değerini bulma
(sin⁡x−cos⁡x)+cos⁡x=45  ⟹  sin⁡x=45(\sin x - \cos x) + \cos x = \frac{4}{5} \implies \sin x = \frac{4}{5} bulunur.
Denklemin sadeleşmesi sonucunda doğrudan sinüs fonksiyonunun değeri elde edilir.
4
Kosinüs değerini hesaplama ve sinüs yarım açı formülünü uygulama
Birinci bölgede cos⁡x=1−sin⁡2x=1−1625=35\cos x = \sqrt{1 - \sin^2 x} = \sqrt{1 - \frac{16}{25}} = \frac{3}{5} olur. Buradan sin⁡(2x)=2sin⁡xcos⁡x=2⋅45⋅35=2425\sin(2x) = 2 \sin x \cos x = 2 \cdot \frac{4}{5} \cdot \frac{3}{5} = \frac{24}{25} elde edilir.
İstenen sin⁡(2x)\sin(2x) değerine ulaşmak için sinüsün iki kat açı formülü kullanılır.

Key Concept

Yarım açı formülleri kullanılarak trigonometrik denklemlerin sadeleştirilmesi ve değer hesabı
Rate this question