Examkin

Soru

Zorluk: ZorYarım Açı Formülleri
x∈(0,π8)x \in \left(0, \frac{\pi}{8}\right) olmak üzere,
1sin⁡(2x)−1cos⁡(2x)=22\frac{1}{\sin(2x)} - \frac{1}{\cos(2x)} = 2\sqrt{2}
olduğuna göre, cos⁡(8x)\cos(8x) değeri kaçtır?

Cevap: 0.5

Cevap

Doğru cevap 0.5 olarak bulunur.
Verilen rasyonel ifade payda eşitlenerek düzenlendiğinde cos(2x) - sin(2x) = sqrt(2) * sin(4x) eşitliği elde edilir. Bu denklemin her iki tarafının karesi alındığında sin(4x) değişkenine bağlı 2sin^2(4x) + sin(4x) - 1 = 0 ikinci dereceden denklemi kurulur. Verilen x aralığına göre 4x açısı birinci bölgede olduğundan sin(4x) değeri pozitif olmalıdır ve 0.5 olarak bulunur. cos(8x) ifadesi yarım açı formülüyle 1 - 2sin^2(4x) şeklinde açıldığında doğru değer 0.5 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen rasyonel ifadede paydaları eşitleyerek denklemi düzenleyelim.
cos⁡(2x)−sin⁡(2x)=22sin⁡(2x)cos⁡(2x)\cos(2x) - \sin(2x) = 2\sqrt{2}\sin(2x)\cos(2x) ve sağ tarafta yarım açı formülünü kullanarak cos⁡(2x)−sin⁡(2x)=2sin⁡(4x)\cos(2x) - \sin(2x) = \sqrt{2}\sin(4x) elde edilir.
İfadeleri tek bir trigonometrik fonksiyon cinsinden yazabilmek ve yarım açı formüllerinden yararlanmak amacıyla payda eşitlenir.
2
Elde edilen denklemin her iki tarafının karesini alalım.
(cos⁡(2x)−sin⁡(2x))2=(2sin⁡(4x))2  ⟹  1−2sin⁡(2x)cos⁡(2x)=2sin⁡2(4x)  ⟹  1−sin⁡(4x)=2sin⁡2(4x)(\cos(2x) - \sin(2x))^2 = (\sqrt{2}\sin(4x))^2 \implies 1 - 2\sin(2x)\cos(2x) = 2\sin^2(4x) \implies 1 - \sin(4x) = 2\sin^2(4x)
cos⁡2(2x)+sin⁡2(2x)=1\cos^2(2x) + \sin^2(2x) = 1 özdeşliğini ve sinüs yarım açı formülünü kullanarak denklemi ikinci dereceden tek değişkenli bir denkleme dönü��türmek için.
3
Oluşan ikinci dereceden denklemi çarpanlarına ayırıp çözelim.
2sin⁡2(4x)+sin⁡(4x)−1=0  ⟹  (2sin⁡(4x)−1)(sin⁡(4x)+1)=02\sin^2(4x) + \sin(4x) - 1 = 0 \implies (2\sin(4x) - 1)(\sin(4x) + 1) = 0 buradan sin⁡(4x)=12\sin(4x) = \frac{1}{2} veya sin⁡(4x)=−1\sin(4x) = -1 elde edilir.
Sinüs fonksiyonunun alabileceği olası değerleri belirlemek için.
4
Açının tanım aralığına göre uygun kökü seçip yarım açı formülüyle cos⁡(8x)\cos(8x) değerini hesaplayalım.
x∈(0,π8)  ⟹  4x∈(0,π2)x \in \left(0, \frac{\pi}{8}\right) \implies 4x \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right) olduğundan sin⁡(4x)>0\sin(4x) > 0 olmalıdır. Bu yüzden sin⁡(4x)=0.5\sin(4x) = 0.5 alınır. Kosinüs yarım açı formülünden cos⁡(8x)=1−2sin⁡2(4x)=1−2(0.25)=0.5\cos(8x) = 1 - 2\sin^2(4x) = 1 - 2(0.25) = 0.5 bulunur.
Tanım aralığı birinci bölgeye karşılık geldiğinden sinüs değeri pozitif seçilir ve çift kat açı formülüyle cos⁡(8x)\cos(8x) hesaplanır.

Anahtar Kavram

Yarım Açı Formülleri
Bu soruyu puanla

Konular

Yarım Açı Formülleri

Bu konudan daha fazla soru