Давайте решим обе задачи по очереди.
1) Вычисление cos(π/3 + α), если sin(α) = 1/(√3) и 0 < α < π/2.
Для начала найдем cos(α). Мы знаем, что:
\[ sin^2(α) + cos^2(α) = 1 \]
Подставим значение sin(α):
\[ \left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^2 + cos^2(α) = 1 \]
\[ \frac{1}{3} + cos^2(α) = 1 \]
\[ cos^2(α) = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} \]
Следовательно:
\[ cos(α) = \sqrt{\frac{2}{3}} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3} \]
(поскольку α находится в первом квадранте, cos(α) будет положительным).
Теперь используем формулу для вычисления cos(π/3 + α):
\[ cos(π/3 + α) = cos(π/3) cos(α) - sin(π/3) sin(α) \]
Значения trigonometricheskikh funktsiy:
\[ cos(π/3) = \frac{1}{2}, \quad sin(π/3) = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Теперь подставим найденные значения:
\[ cos(π/3 + α) = \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{6}}{3} - \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} \]
Упростим это:
\[ cos(π/3 + α) = \frac{\sqrt{6}}{6} - \frac{1}{2} \]
Чтобы привести к общему знаменателю, запишем:
\[ - \frac{1}{2} = -\frac{3}{6} \]
Таким образом:
\[ cos(π/3 + α) = \frac{\sqrt{6} - 3}{6} \]
2) Вычисление cos(α - π/4), если cos(α) = -1/3 и π/2 < α < π.
Для начала найдем sin(α). Воспользуемся тем же уравнением:
\[ sin^2(α) + cos^2(α) = 1 \]
Подставим значение cos(α):
\[ sin^2(α) + \left(-\frac{1}{3}\right)^2 = 1 \]
\[ sin^2(α) + \frac{1}{9} = 1 \]
\[ sin^2(α) = 1 - \frac{1}{9} = \frac{8}{9} \]
Поскольку α находится во втором квадранте, sin(α) будет положительным:
\[ sin(α) = \sqrt{\frac{8}{9}} = \frac{2\sqrt{2}}{3} \]
Теперь используем формулу для вычисления cos(α - π/4):
\[ cos(α - π/4) = cos(α)cos(π/4) + sin(α)sin(π/4) \]
Значения синусов и косинусов 45 градусов:
\[ cos(π/4) = \sin(π/4) = \frac{\sqrt{2}}{2} \]
Теперь подставим найденные значения:
\[ cos(α - π/4) = -\frac{1}{3} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{2\sqrt{2}}{3} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
Упростим каждую часть:
\[ cos(α - π/4) = -\frac{\sqrt{2}}{6} + \frac{2 \cdot 2}{3 \cdot 2} = -\frac{\sqrt{2}}{6} + \frac{2}{3} \]
Чтобы объединить, приведем к общему знаменателю (6):
\[ \frac{2}{3} = \frac{4}{6} \]
Таким образом, итог:
\[ cos(α - π/4) = \frac{4 - \sqrt{2}}{6} \]
Итак, у нас есть ответы:
\( cos(\frac{\pi}{3} + \alpha) = \frac{\sqrt{6} - 3}{6} \)
\( cos(\alpha - \frac{\pi}{4}) = \frac{4 - \sqrt{2}}{6} \)
