Soru

Zorluk: OrtaYarım Açı Formülleri
xx bir gerçel sayı olmak üzere,
sin⁡4x+cos⁡4x=58\sin^4 x + \cos^4 x = \frac{5}{8}
olduğuna göre, cos⁡(4x)\cos(4x) değeri kaçtır?

Cevap: -0.5

Cevap

İfadenin doğru değeri -0.5'tir.
Verilen sin⁡4x+cos⁡4x=58\sin^4 x + \cos^4 x = \frac{5}{8} eşitliği, temel özdeşlikler ve sinüs yarım açı formülü yardımıyla 1−12sin⁡2(2x)=581 - \frac{1}{2}\sin^2(2x) = \frac{5}{8} biçimine dönüştürülür. Buradan sin⁡2(2x)=34\sin^2(2x) = \frac{3}{4} bulunur. İstenen cos⁡(4x)\cos(4x) değeri ise kosinüsün yarım açı formülü olan cos⁡(4x)=1−2sin⁡2(2x)\cos(4x) = 1 - 2\sin^2(2x) eşitliğinde yerine yazılarak 1−2(34)=−0.51 - 2\left(\frac{3}{4}\right) = -0.5 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
sin⁡4x+cos⁡4x\sin^4 x + \cos^4 x ifadesini özdeşlikler yardımıyla düzenlemek
1−2sin⁡2xcos⁡2x1 - 2\sin^2 x \cos^2 x
Trigonometrik özdeşlikleri yarım açı formülleriyle ilişkilendirebilmek için dereceyi düşürmek
2
sin⁡(2x)=2sin⁡xcos⁡x\sin(2x) = 2\sin x \cos x formülünü kullanarak ifadeyi tek değişkene indirgemek
1−12sin⁡2(2x)1 - \frac{1}{2}\sin^2(2x)
Sinüsün yarım açı formülünü ifadeye dahil etmek
3
İfadeyi verilen sayısal değere eşitleyerek sin⁡2(2x)\sin^2(2x) değerini yalnız bırakmak
sin⁡2(2x)=34\sin^2(2x) = \frac{3}{4}
cos⁡(4x)\cos(4x) değerine geçiş yaparken kullanılacak olan sin⁡2(2x)\sin^2(2x) değerini belirlemek
4
Kosinüs yarım açı formülünü kullanıp sonucu hesaplamak
−0.5-0.5
cos⁡(4x)\cos(4x) ifadesini sin⁡2(2x)\sin^2(2x) cinsinden yazıp hesaplamayı tamamlamak

Anahtar Kavram

Kosinüs ve sinüs fonksiyonlarında yarım/iki kat açı formüllerinin uygulanması ve temel özdeşliklerin kullanımı.
Bu soruyu puanla