Soru

Zorluk: OrtaYarım Açı Formülleri
x(0,π4)x \in \left(0, \frac{\pi}{4}\right) olmak üzere,
cos(4x)=0,2\cos(4x) = 0,2
olduğuna göre, sin4x+cos4x\sin^4 x + \cos^4 x ifadesinin değeri kaçtır?

Cevap: 0.8

Cevap

İfadenin değeri 0,8 olarak bulunur.
İstenen sin4x+cos4x\sin^4 x + \cos^4 x ifadesi, (sin2x+cos2x)22sin2xcos2x(\sin^2 x + \cos^2 x)^2 - 2\sin^2 x \cos^2 x şeklinde yazılıp düzenlendiğinde 112sin2(2x)1 - \frac{1}{2}\sin^2(2x) ifadesine eşit olur. Diğer taraftan, cos(4x)=12sin2(2x)\cos(4x) = 1 - 2\sin^2(2x) yarım açı formülünden yararlanarak cos(4x)=0,2\cos(4x) = 0,2 değeri yerine yazıldığında sin2(2x)=0,4\sin^2(2x) = 0,4 elde edilir. Bu değer ilk eşitlikte yerine yazıldığında sonuç 10,2=0,81 - 0,2 = 0,8 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
sin4x+cos4x\sin^4 x + \cos^4 x ifadesini, bilinen trigonometrik özdeşlikleri kullanabilmek amacıyla sin2(2x)\sin^2(2x) cinsinden ifade edin.
sin4x+cos4x=112sin2(2x)\sin^4 x + \cos^4 x = 1 - \frac{1}{2}\sin^2(2x)
sin4x+cos4x=(sin2x+cos2x)22sin2xcos2x\sin^4 x + \cos^4 x = (\sin^2 x + \cos^2 x)^2 - 2\sin^2 x \cos^2 x özdeşliğinde sin2x+cos2x=1\sin^2 x + \cos^2 x = 1 ve sinxcosx=sin(2x)2\sin x \cos x = \frac{\sin(2x)}{2} eşitliklerini yerine yazmak için.
2
Verilen cos(4x)=0,2\cos(4x) = 0,2 eşitliğini, cos(2θ)=12sin2θ\cos(2\theta) = 1 - 2\sin^2\theta yarım açı formülünü kullanarak sin2(2x)\sin^2(2x) cinsinden açın ve çözün.
sin2(2x)=0,4\sin^2(2x) = 0,4
0,2=12sin2(2x)    2sin2(2x)=0,8    sin2(2x)=0,40,2 = 1 - 2\sin^2(2x) \implies 2\sin^2(2x) = 0,8 \implies \sin^2(2x) = 0,4 elde edilerek ilk adımda ihtiyaç duyulan terimi bulmak için.
3
Elde edilen sin2(2x)=0,4\sin^2(2x) = 0,4 değerini, birinci adımda basitleştirdiğimiz ifadede yerine yazıp sonucu hesaplayın.
0,80,8
İstenen ifadenin sayısal değerine ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Yarım Açı Formülleri ve Trigonometrik Özdeşlikler
Bu soruyu puanla