Чтобы вычислить \(\sin \alpha\), зная, что \(\tan \alpha = -4\) и \(\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi\), выполним следующие шаги:
Шаг 1: Определим отношение сторон
Мы знаем, что \(\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}\). Если \(\tan \alpha = -4\), то это значит, что: \[ \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = -4 \] Это можно записать как: \[ \sin \alpha = -4 \cos \alpha \]
Шаг 2: Определим четверть, в которой находится угол
Уголь \(\alpha\) находится в третьей квадранте (\(\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi\)). В этом квадранте \(\sin \alpha < 0\) и \(\cos \alpha < 0\). Следовательно, оба значения будут отрицательными.
Шаг 3: Используем основное тригонометрическое тождество
Используем тождество: \[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \] Подставляем \(\sin \alpha = -4 \cos \alpha\): \[ (-4 \cos \alpha)^2 + \cos^2 \alpha = 1 \] Это даст: \[ 16 \cos^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \] \[ 17 \cos^2 \alpha = 1 \] \[ \cos^2 \alpha = \frac{1}{17} \] \[ \cos \alpha = -\sqrt{\frac{1}{17}} = -\frac{1}{\sqrt{17}} \quad (\text{так как } \cos \alpha < 0) \]
Шаг 4: Найдем \(\sin \alpha\)
Заменяем \(\cos \alpha\) в уравнении для \(\sin \alpha\): \[ \sin \alpha = -4 \cos \alpha = -4 \left(-\frac{1}{\sqrt{17}}\right) = \frac{4}{\sqrt{17}} \]
Шаг 5: Записываем ответ
Существует необходимость выразить результат в одной из предложенных форм. Для этого представим \(\sin \alpha\) в заданном формате: \[ \sin \alpha = \frac{4}{\sqrt{17}} = \frac{4\sqrt{17}}{17} \]
Таким образом, правильный ответ — это \(\frac{4}{17}\).
Вывод
Можем выбрать вариант:
- Вариант 3: \(\frac{4}{17}\)
Таким образом, \(\sin \alpha = \frac{4\sqrt{17}}{17}\) с учетом всех вышеперечисленных шагов и объяснений.