Soru

Zorluk: OrtaYarım Açı Formülleri
x∈(π,5π4)x \in \left(\pi, \frac{5\pi}{4}\right) olmak üzere,
tan⁡x+cot⁡x=52\tan x + \cot x = \frac{5}{2}
olduğuna göre, cos⁡(2x)\cos(2x) ifadesinin değeri kaçtır?
  1. A
    −35-\frac{3}{5}
  2. 35\frac{3}{5}Cevap
  3. C
    45\frac{4}{5}
  4. D
    −45-\frac{4}{5}
  5. E
    725\frac{7}{25}

Cevap

İfadenin doğru değeri 3/5'tir.
Doğru yanıt olan 3/5 değeri, verilen tanım aralığında tanjant değerinin 1/2 olduğunu belirledikten sonra yarım açı formülünün doğru şekilde uygulanmasıyla elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen denklemi tanjant fonksiyonu cinsinden ifade edelim.
tan⁡x+1tan⁡x=52  ⟹  tan⁡2x+1tan⁡x=52  ⟹  2tan⁡2x−5tan⁡x+2=0\tan x + \frac{1}{\tan x} = \frac{5}{2} \implies \frac{\tan^2 x + 1}{\tan x} = \frac{5}{2} \implies 2\tan^2 x - 5\tan x + 2 = 0 denklemi elde edilir.
Tanjant değerini bulmak için denklemde cot(x) yerine 1/tan(x) yazılarak ikinci dereceden bir denklem elde edilmiştir.
2
Elde edilen denklemi çarpanlarına ayıralım ve tanım aralığına uygun olan tanjant değerini belirleyelim.
(2tan⁡x−1)(tan⁡x−2)=0  ⟹  tan⁡x=12 veya tan⁡x=2(2\tan x - 1)(\tan x - 2) = 0 \implies \tan x = \frac{1}{2} \text{ veya } \tan x = 2 bulunur. x∈(π,5π4)x \in \left(\pi, \frac{5\pi}{4}\right) aralığında 0<tan⁡x<10 < \tan x < 1 olduğundan, uygun değer tan⁡x=12\tan x = \frac{1}{2} olarak seçilir.
Açının bulunduğu bölge, tanjant fonksiyonunun alabileceği değer aralığını belirler.
3
Tanjant değeri yardımıyla kosinüs yarım açı formülünü uygulayalım.
cos⁡(2x)=1−tan⁡2x1+tan⁡2x=1−(12)21+(12)2=1−141+14=3454=35\cos(2x) = \frac{1 - \tan^2 x}{1 + \tan^2 x} = \frac{1 - \left(\frac{1}{2}\right)^2}{1 + \left(\frac{1}{2}\right)^2} = \frac{1 - \frac{1}{4}}{1 + \frac{1}{4}} = \frac{\frac{3}{4}}{\frac{5}{4}} = \frac{3}{5} elde edilir.
Kosinüsün yarım açı değeri, tanjant cinsinden yazılan özdeşlik kullanılarak doğrudan hesaplanmıştır.

Anahtar Kavram

Tanjant yardımıyla kosinüs yarım açı değerlerinin hesaplanması
Bu soruyu puanla