Soru

Zorluk: OrtaYarım Açı Formülleri
x(π2,π)x \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)

olmak üzere,

sinx+cosx=15\sin x + \cos x = \frac{1}{5}

olduğuna göre, cos(2x)\cos(2x) değeri kaçtır?

  1. 725-\frac{7}{25}Cevap
  2. B
    725\frac{7}{25}
  3. C
    2425-\frac{24}{25}
  4. D
    2425\frac{24}{25}
  5. E
    1225-\frac{12}{25}

Cevap

725-\frac{7}{25}
Verilen toplamın karesi alınarak sin(2x)=24/25\sin(2x) = -24/25 bulunur. Ardından cos2(2x)+sin2(2x)=1\cos^2(2x) + \sin^2(2x) = 1 özdeşliğinden cos(2x)=±7/25\cos(2x) = \pm 7/25 elde edilir. xx açısının ikinci bölgede olması ve toplamlarının pozitif olması nedeniyle x<3π/4x < 3\pi/4 olduğu anlaşılır. Böylece 2x2x açısı üçüncü bölgede yer alır ve bu bölgede kosinüs negatif olduğundan doğru cevap 725-\frac{7}{25} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen ifadenin her iki tarafının karesini alarak sin(2x)\sin(2x) değerini bulunuz.
(sinx+cosx)2=(15)2(\sin x + \cos x)^2 = \left(\frac{1}{5}\right)^2

sin2x+2sinxcosx+cos2x=125\sin^2 x + 2\sin x\cos x + \cos^2 x = \frac{1}{25}

1+sin(2x)=125    sin(2x)=24251 + \sin(2x) = \frac{1}{25} \implies \sin(2x) = -\frac{24}{25}
sin(2x)\sin(2x) yarım açı formülünü elde etmek ve diğer trigonometrik fonksiyon değerlerine geçiş yapmak için.
2
sin2(2x)+cos2(2x)=1\sin^2(2x) + \cos^2(2x) = 1 özdeşliğini kullanarak cos(2x)\cos(2x) değerinin mutlak değerini bulunuz.
cos2(2x)=1sin2(2x)\cos^2(2x) = 1 - \sin^2(2x)

cos2(2x)=1(2425)2=1576625=49625\cos^2(2x) = 1 - \left(-\frac{24}{25}\right)^2 = 1 - \frac{576}{625} = \frac{49}{625}

cos(2x)=725|\cos(2x)| = \frac{7}{25}
Kosinüs yarım açı değerinin sayısal büyüklüğünü belirlemek için.
3
Açının tanım aralığını kullanarak cos(2x)\cos(2x) değerinin işaretini belirleyiniz ve sonucu yazınız.
x(π2,π)x \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right) aralığında sinx>0\sin x > 0 ve cosx<0\cos x < 0 dır.

sinx+cosx=15>0    sinx>cosx\sin x + \cos x = \frac{1}{5} > 0 \implies \sin x > |\cos x|

Bu durum, xx açısının ikinci bölgenin ilk yarısında yani x(π2,3π4)x \in \left(\frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{4}\right) aralığında olduğunu gösterir.

Buradan, ikiyle çarptığımızda 2x(π,3π2)2x \in \left(\pi, \frac{3\pi}{2}\right) elde edilir. Üçüncü bölgede kosinüs fonksiyonu negatif olduğundan:

cos(2x)=725\cos(2x) = -\frac{7}{25}
Doğru işareti tespit edip kesin sonuca ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Kosinüs ve Sinüs Yarım Açı Formülleri ile Trigonometrik Bölge İşaret Analizi
Bu soruyu puanla