При нахождении тригонометрических функций половинного угла, когда дан синус угла, мы можем использовать соответствующие формулы.
Дано, что \(\sin \alpha = \frac{3}{5}\). Нам нужно найти:
- \(\sin \frac{\alpha}{2}\)
- \(\cos \frac{\alpha}{2}\)
- \(\tan \frac{\alpha}{2}\)
- \(\cot \frac{\alpha}{2}\)
Шаг 1: Находим косинус угла
Сначала найдем косинус угла \(\alpha\) с помощью основного тригонометрического тождества:
\[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \]
Подставляя значение синуса:
\[ \left(\frac{3}{5}\right)^2 + \cos^2 \alpha = 1 \]
\[ \frac{9}{25} + \cos^2 \alpha = 1 \]
\[ \cos^2 \alpha = 1 - \frac{9}{25} = \frac{16}{25} \]
Таким образом:
\[ \cos \alpha = \pm \frac{4}{5} \]
Знак косинуса зависит от величины угла \(\alpha\). Если \(\alpha\) находится в I или IV четверти, \(\cos \alpha\) будет положительным.
Шаг 2: Находим синус и косинус половинного угла
Теперь используем формулы для нахождения синуса и косинуса половинного угла:
\[ \sin \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 - \cos \alpha}{2}} \]
\[ \cos \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 + \cos \alpha}{2}} \]
Подставляя \(\cos \alpha = \frac{4}{5}\) (выбираем положительный, как в первом квадранте):
\[ \sin \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 - \frac{4}{5}}{2}} = \sqrt{\frac{\frac{1}{5}}{2}} = \sqrt{\frac{1}{10}} = \frac{1}{\sqrt{10}} = \frac{\sqrt{10}}{10} \]
\[ \cos \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 + \frac{4}{5}}{2}} = \sqrt{\frac{\frac{9}{5}}{2}} = \sqrt{\frac{9}{10}} = \frac{3}{\sqrt{10}} = \frac{3\sqrt{10}}{10} \]
Шаг 3: Находим тангенс и котангенс половинного угла
Теперь найдём тангенс и котангенс половинного угла:
\[ \tan \frac{\alpha}{2} = \frac{\sin \frac{\alpha}{2}}{\cos \frac{\alpha}{2}} = \frac{\frac{\sqrt{10}}{10}}{\frac{3\sqrt{10}}{10}} = \frac{1}{3} \]
\[ \cot \frac{\alpha}{2} = \frac{\cos \frac{\alpha}{2}}{\sin \frac{\alpha}{2}} = \frac{\frac{3\sqrt{10}}{10}}{\frac{\sqrt{10}}{10}} = 3 \]
Результаты
Таким образом, мы имеем:
- \(\sin \frac{\alpha}{2} = \frac{\sqrt{10}}{10}\)
- \(\cos \frac{\alpha}{2} = \frac{3\sqrt{10}}{10}\)
- \(\tan \frac{\alpha}{2} = \frac{1}{3}\)
- \(\cot \frac{\alpha}{2} = 3\)
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими темами, дайте знать!
