Давайте поэтапно решим каждую из заданных задач, используя формулы сложения и свойства тригонометрических функций.
1. Вычисление косинуса 135 градусов
Косинус 135 градусов можно выразить через формулы сложения. Заметим, что \(135^\circ = 90^\circ + 45^\circ\).
Используем формулу сложения для косинуса: \[ \cos(a + b) = \cos a \cos b - \sin a \sin b \]
Подставим \(a = 90^\circ\) и \(b = 45^\circ\): \[ \cos 135^\circ = \cos(90^\circ + 45^\circ) = \cos 90^\circ \cos 45^\circ - \sin 90^\circ \sin 45^\circ \]
Значения тригонометрических функций:
- \(\cos 90^\circ = 0\)
- \(\sin 90^\circ = 1\)
- \(\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}\)
- \(\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}\)
Подставляем: \[ \cos 135^\circ = 0 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} - 1 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = -\frac{\sqrt{2}}{2} \]
2. Вычисление косинуса \(\frac{5\pi}{4}\)
Теперь вычислим \(\cos\frac{5\pi}{4}\). Заметим, что \(\frac{5\pi}{4} = \pi + \frac{\pi}{4}\).
Используем формулу сложения: \[ \cos\left(\pi + \frac{\pi}{4}\right) = \cos \pi \cos \frac{\pi}{4} - \sin \pi \sin \frac{\pi}{4} \]
Значения тригонометрических функций:
- \(\cos \pi = -1\)
- \(\sin \pi = 0\)
- \(\cos \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}\)
- \(\sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}\)
Подставляем: \[ \cos\frac{5\pi}{4} = -1 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} - 0 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = -\frac{\sqrt{2}}{2} \]
3. Вычисление синуса 150 градусов
Синус 150 градусов можно выразить как: \[ \sin 150^\circ = \sin(90^\circ + 60^\circ) \]
По формуле сложения: \[ \sin(90^\circ + 60^\circ) = \sin 90^\circ \cos 60^\circ + \cos 90^\circ \sin 60^\circ \]
Значения тригонометрических функций:
- \(\sin 90^\circ = 1\)
- \(\cos 90^\circ = 0\)
- \(\cos 60^\circ = \frac{1}{2}\)
- \(\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}\)
Подставляем: \[ \sin 150^\circ = 1 \cdot \frac{1}{2} + 0 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{1}{2} \]
4. Вычисление синуса \(\frac{4\pi}{3}\)
\(\frac{4\pi}{3} = \pi + \frac{\pi}{3}\), используем: \[ \sin\left(\pi + \frac{\pi}{3}\right) = -\sin \frac{\pi}{3}. \]
Значения: \(\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}\), так что: \[ \sin \frac{4\pi}{3} = -\frac{\sqrt{3}}{2}. \]
5. Вычисление \(\cos 72^\circ \cos 18^\circ - \sin 72^\circ \sin 18^\circ\)
Используем формулу косинуса разности: \[ \cos(72^\circ + 18^\circ) = \cos 90^\circ = 0. \] Следовательно, результат: \[ \cos 72^\circ \cos 18^\circ - \sin 72^\circ \sin 18^\circ = 0. \]
6. Вычисление \(\cos\left(\frac{8\pi}{3}\right)\cos\left(\frac{7\pi}{3}\right) + \sin\left(\frac{8\pi}{3}\right)\sin\left(\frac{7\pi}{3}\right)\)
Обратите внимание, что \(\frac{8\pi}{3} = 2\pi + \frac{2\pi}{3}\) и \(\frac{7\pi}{3} = 2\pi + \frac{\pi}{3}\).
Согласно формуле сложения для косинуса: \[ \cos\left(\frac{8\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{2\pi}{3}\right), \quad \sin\left(\frac{8\pi}{3}\right) = \sin\left(\frac{2\pi}{3}\right) \] А для \(\frac{7\pi}{3}\): \[ \cos\left(\frac{7\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{\pi}{3}\right), \quad \sin\left(\frac{7\pi}{3}\right) = \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) \]
Подставляем в формулу: \[ \cos\left(\frac{2\pi}{3}\right)\cos\left(\frac{\pi}{3}\right) + \sin\left(\frac{2\pi}{3}\right)\sin\left(\frac{\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}. \]
Итоги
- \(\cos 135^\circ = -\frac{\sqrt{2}}{2}\)
- \(\cos \frac{5\pi}{4} = -\frac{\sqrt{2}}{2}\)
- \(\sin 150^\circ = \frac{1}{2}\)
- \(\sin \frac{4\pi}{3} = -\frac{\sqrt{3}}{2}\)
- \(\cos 72^\circ \cos 18^\circ - \sin 72^\circ \sin 18^\circ = 0\)
- \(\cos\left(\frac{8\pi}{3}\right)\cos\left(\frac{7\pi}{3}\right) + \sin\left(\frac{8\pi}{3}\right)\sin\left(\frac{7\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}\)