Soru

Zorluk: ZorYarım Açı Formülleri
x∈(0,π4)x \in \left(0, \frac{\pi}{4}\right) olmak üzere,
cos⁡2(π8+x)−sin⁡2(π8−x)=3210\cos^2\left(\frac{\pi}{8} + x\right) - \sin^2\left(\frac{\pi}{8} - x\right) = \frac{3\sqrt{2}}{10}
olduğuna göre, 25⋅sin⁡(4x)25 \cdot \sin(4x) ifadesinin değeri kaçtır?

Cevap: 24

Cevap

Verilen ifadenin sadeleştirilmesiyle elde edilen cos⁡(2x)=35\cos(2x) = \frac{3}{5} ve sin⁡(2x)=45\sin(2x) = \frac{4}{5} değerleri kullanılarak, yarım açı formülü yardımıyla 25⋅sin⁡(4x)25 \cdot \sin(4x) ifadesinin değeri 24 olarak bulunur.
Verilen ifade iki kare farkı yardımıyla sadeleştirildiğinde cos⁡(2x)⋅cos⁡(π/4)=32/10\cos(2x) \cdot \cos(\pi/4) = 3\sqrt{2}/10 denklemi elde edilir. Buradan cos⁡(2x)=3/5\cos(2x) = 3/5 bulunur. Tanımlanan bölgede sin⁡(2x)=4/5\sin(2x) = 4/5 olup, yarım açı formülüyle sin⁡(4x)=2sin⁡(2x)cos⁡(2x)=24/25\sin(4x) = 2\sin(2x)\cos(2x) = 24/25 bulunur. Sonuç olarak 25⋅sin⁡(4x)=2425 \cdot \sin(4x) = 24 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen ifadeyi iki kare farkı ve toplam-fark özdeşlikleri kullanarak sadeleştirmek
cos⁡(2x)=35\cos(2x) = \frac{3}{5}
İfadedeki terimlerin açılımını yaparak cos⁡(2x)\cos(2x) değerine ulaşmak
2
Açının bulunduğu bölgeyi dikkate alarak sin⁡(2x)\sin(2x) değerini hesaplamak
sin⁡(2x)=45\sin(2x) = \frac{4}{5}
Yarım açı formülünde kullanılacak olan sinüs değerini elde etmek
3
Sinüs yarım açı formülünü uygulayarak sin⁡(4x)\sin(4x) değerini hesaplamak
sin⁡(4x)=2425\sin(4x) = \frac{24}{25}
İstenen ifadenin çarpanı olan sin⁡(4x)\sin(4x) değerini bulmak
4
25⋅sin⁡(4x)25 \cdot \sin(4x) işlemini gerçekleştirmek
24
Soruda sorulan nihai sayısal değere ulaşmak

Anahtar Kavram

Kosinüs ve sinüs yarım açı formüllerinin trigonometrik sadeleştirmelerde ve değer hesaplamalarında uygulanması

Alternatif Yöntem

İkinci bir yol olarak, cos⁡(π8+x)\cos\left(\frac{\pi}{8} + x\right) ve sin⁡(π8−x)\sin\left(\frac{\pi}{8} - x\right) ifadeleri toplam-fark formülleriyle açılarak kareleri alınabilir. Kareler alındığında çapraz çarpım terimleri birbirini götürür ve geriye (cos⁡2x−sin⁡2x)(cos⁡2π8−sin⁡2π8)=cos⁡(2x)cos⁡π4(\cos^2 x - \sin^2 x)(\cos^2\frac{\pi}{8} - \sin^2\frac{\pi}{8}) = \cos(2x)\cos\frac{\pi}{4} kalır. Buradan da aynı şekilde çözüme ulaşılır.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla