Soru

Zorluk: ZorTrigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama

θ\theta gerçel sayısı için 2π3<θ<3π4\frac{2\pi}{3} < \theta < \frac{3\pi}{4} eşitsizliği verilmiştir. Buna göre, aşağıda tanımlanan aa, bb ve cc değerlerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.

  1. 1c=sinθcosθc = \sin \theta \cos \theta
  2. 2a=sin2θcos2θa = \sin^2 \theta - \cos^2 \theta
  3. 3b=1tanθ1cotθb = \frac{1 - \tan \theta}{1 - \cot \theta}

Cevap

Küçükten büyüğe doğru sıralama c<a<bc < a < b şeklindedir.
Doğru sıralama c<a<bc < a < b şeklindedir. İkinci bölgede yer alan açı için sinüs pozitif, kosinüs negatiftir. Dolayısıyla çarpımları olan cc ifadesi kesinlikle negatiftir. a=sin2θcos2θ=cos(2θ)a = \sin^2 \theta - \cos^2 \theta = -\cos(2\theta) yarım açı dönüşümüyle pozitif bir değer alır ve en fazla 0.50.5 olabilir. bb ifadesi sadeleştirildiğinde tanθ-\tan \theta değerine eşit olup, bu aralıkta 11'den büyük bir değer alır. Bu durum sıralamayı doğrular.

Adım Adım Çözüm

1
A��ının bölgesini belirleyip temel trigonometrik fonksiyonların işaretlerini incelemek.
θ(2π3,3π4)\theta \in (\frac{2\pi}{3}, \frac{3\pi}{4}) aralığı derece cinsinden (120,135)(120^\circ, 135^\circ) aralığına denk gelir ve II. bölgededir. Bu bölgede sinθ>0\sin \theta > 0, cosθ<0\cos \theta < 0, tanθ<0\tan \theta < 0 ve cotθ<0\cot \theta < 0 olur.
Sıralama yapabilmek için öncelikle fonksiyonların bölgelerdeki işaret kurallarını uygulamak gerekir.
2
cc ifadesinin işaretini ve değer aralığını bulmak.
c=sinθcosθc = \sin \theta \cos \theta ifadesinde sinθ>0\sin \theta > 0 ve cosθ<0\cos \theta < 0 olduğundan çarpım negatiftir. Yarım açı formülüyle c=sin(2θ)2c = \frac{\sin(2\theta)}{2} yazılır. 2θ(4π3,3π2)2\theta \in (\frac{4\pi}{3}, \frac{3\pi}{2}) yani (240,270)(240^\circ, 270^\circ) aralığındadır. Bu aralıkta sin(2θ)(1,32)\sin(2\theta) \in (-1, -\frac{\sqrt{3}}{2}) olduğundan, c(0.5,34)c \in (-0.5, -\frac{\sqrt{3}}{4}) olur.
cc teriminin sıfırdan küçük olduğunu ve değer sınırlarını netleştirmek sıralamada kesinlik sağlar.
3
aa ifadesini yarım açı formülüyle analiz etmek.
a=sin2θcos2θ=(cos2θsin2θ)=cos(2θ)a = \sin^2 \theta - \cos^2 \theta = -(\cos^2 \theta - \sin^2 \theta) = -\cos(2\theta) olur. 2θ(240,270)2\theta \in (240^\circ, 270^\circ) aralığında kosinüs negatiftir ve cos(2θ)(0.5,0)\cos(2\theta) \in (-0.5, 0) aralığındadır. Önündeki eksi işaretiyle birlikte a=cos(2θ)(0,0.5)a = -\cos(2\theta) \in (0, 0.5) olur.
aa ifadesinin pozitif olduğunu ve üst sınırının 0.50.5 olduğunu saptayarak diğer terimlerle karşılaştırma altyapısını kurmak.
4
bb ifadesini özdeşlikler yardımıyla sadeleştirip aralığını bulmak.
b=1tanθ11tanθ=1tanθtanθ1tanθ=tanθb = \frac{1 - \tan \theta}{1 - \frac{1}{\tan \theta}} = \frac{1 - \tan \theta}{\frac{\tan \theta - 1}{\tan \theta}} = -\tan \theta elde edilir. θ(120,135)\theta \in (120^\circ, 135^\circ) aralığında tanθ(3,1)\tan \theta \in (-\sqrt{3}, -1) olduğundan, b=tanθ(1,3)b = -\tan \theta \in (1, \sqrt{3}) aralığındadır.
bb ifadesinin sadeleşmiş halini bulup sayısal değer sınırlarını diğer ifadelerle kıyaslanabilir hale getirmek.
5
Elde edilen değer aralıklarını karşılaştırarak sıralamayı oluşturmak.
c<0c < 0, 0<a<0.50 < a < 0.5 ve b>1b > 1 aralıkları birleştirildiğinde c<a<bc < a < b sıralaması elde edilir.
Bulunan alt ve üst sınırları sayı doğrusu mantığıyla dizerek nihai sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Trigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama
Bu soruyu puanla