Question

Difficulty: Very hardTrigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama

θ(5π4,4π3)\theta \in \left(\frac{5\pi}{4}, \frac{4\pi}{3}\right) olmak üzere,

x=sin3θcos3θ1+sinθcosθx = \frac{\sin^3\theta - \cos^3\theta}{1 + \sin\theta\cos\theta}
y=1sec2θ1csc2θy = \frac{1 - \sec^2\theta}{1 - \csc^2\theta}
z=sinθ1+cosθ+1+cosθsinθz = \frac{\sin\theta}{1 + \cos\theta} + \frac{1 + \cos\theta}{\sin\theta}

ifadeleri tanımlanıyor.

Buna göre; xx, yy ve zz değerlerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.

  1. 1zz
  2. 2xx
  3. 3yy

Answer

Küçükten büyüğe doğru sıralama z < x < y şeklindedir.
İfadelerin sadeleşmiş biçimleri sırasıyla x=sinθcosθx = \sin\theta - \cos\theta, y=tan4θy = \tan^4\theta ve z=2cscθz = 2\csc\theta olarak bulunur. Verilen θ\theta aralığında zz değeri 2-2 değerinden küçük negatif bir sayı, xx değeri 1-1 ile 00 arasında negatif bir sayı ve yy değeri 11 değerinden büyük pozitif bir sayı olduğundan doğru sıralama z<x<yz < x < y şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
xx ifadesini çarpanlara ayırma özdeşliklerini kullanarak sadeleştirin.
x=sinθcosθx = \sin\theta - \cos\theta
Pay kısmındaki sin3θcos3θ\sin^3\theta - \cos^3\theta ifadesi küp farkı açılımı ile (sinθcosθ)(sin2θ+sinθcosθ+cos2θ)(\sin\theta - \cos\theta)(\sin^2\theta + \sin\theta\cos\theta + \cos^2\theta) olarak yazılır. sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 olduğu için bu ifade (sinθcosθ)(1+sinθcosθ)(\sin\theta - \cos\theta)(1 + \sin\theta\cos\theta) olur. Payda ile sadeleştiğinde geriye sinθcosθ\sin\theta - \cos\theta kalır.
2
yy ifadesini temel trigonometrik özdeşlikler yardımıyla basitleştirin.
y=tan4θy = \tan^4\theta
1sec2θ=tan2θ1 - \sec^2\theta = -\tan^2\theta ve 1csc2θ=cot2θ1 - \csc^2\theta = -\cot^2\theta özdeşlikleri yerlerine yazıldığında, y=tan2θcot2θ=tan2θcot2θ=tan4θy = \frac{-\tan^2\theta}{-\cot^2\theta} = \frac{\tan^2\theta}{\cot^2\theta} = \tan^4\theta elde edilir.
3
zz ifadesinde paydaları eşitleyerek sadeleştirme yapın.
z=2sinθ=2cscθz = \frac{2}{\sin\theta} = 2\csc\theta
Paydalar eşlendiğinde pay kısmında sin2θ+(1+cosθ)2=sin2θ+1+2cosθ+cos2θ\sin^2\theta + (1 + \cos\theta)^2 = \sin^2\theta + 1 + 2\cos\theta + \cos^2\theta ifadesi oluşur. sin2θ+cos2θ=1\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 olduğundan pay kısmı 2+2cosθ=2(1+cosθ)2 + 2\cos\theta = 2(1 + \cos\theta) haline gelir. Paydadaki 1+cosθ1 + \cos\theta çarpanı ile sadeleştiğinde geriye 2sinθ\frac{2}{\sin\theta} kalır.
4
θ(5π4,4π3)\theta \in \left(\frac{5\pi}{4}, \frac{4\pi}{3}\right) aralığına göre elde edilen ifadelerin değer sınırlarını karşılaştırın.
z<x<yz < x < y
Bu aralık birim çemberin üçüncü bölgesindedir. Burada sinθ<cosθ<0\sin\theta < \cos\theta < 0 olduğundan, x=sinθcosθ<0x = \sin\theta - \cos\theta < 0 olur. sinθ(32,22)\sin\theta \in \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}, -\frac{\sqrt{2}}{2}\right) olduğu için z=2sinθ<2z = \frac{2}{\sin\theta} < -2 bulunur. Üçüncü bölgede tanθ>1\tan\theta > 1 olduğundan, y=tan4θ>1y = \tan^4\theta > 1 olur. Bu durumda negatif ve mutlak değerce en büyük olan zz en küçük, negatif olan xx ortanca, pozitif olan yy ise en büyüktür.

Key Concept

Trigonometrik Özdeşlikler ve Bölgelere Göre Sıralama Analizi
Estimated Time:3m 0s
Rate this question