Чтобы вычислить \(\cos^2 \alpha\) при заданных значениях \(\sin \alpha = \frac{7}{8}\) и угле \(\alpha\) в диапазоне \(100^\circ < \alpha < 130^\circ\), следуем следующим шагам.
Шаг 1: Найдем \(\cos \alpha\) с помощью основной тригонометрической тождественности
Используя основное тригонометрическое тождество:
\[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \]
Подставим известное значение \(\sin \alpha\):
\[ \left(\frac{7}{8}\right)^2 + \cos^2 \alpha = 1 \]
Сначала вычислим \(\left(\frac{7}{8}\right)^2\):
\[ \left(\frac{7}{8}\right)^2 = \frac{49}{64} \]
Теперь подставим это в уравнение:
\[ \frac{49}{64} + \cos^2 \alpha = 1 \]
Шаг 2: Преобразуем уравнение
Вычтем \(\frac{49}{64}\) из обеих сторон:
\[ \cos^2 \alpha = 1 - \frac{49}{64} \]
Чтобы выполнить вычитание, представим 1 в виде дроби с тем же знаменателем:
\[ 1 = \frac{64}{64} \]
Теперь подставим это значение:
\[ \cos^2 \alpha = \frac{64}{64} - \frac{49}{64} = \frac{15}{64} \]
Шаг 3: Ответ и анализ
Таким образом, мы нашли:
\[ \cos^2 \alpha = \frac{15}{64} \]
Шаг 4: Проверка знака \(\cos \alpha\)
Поскольку угол \(\alpha\) находится в диапазоне \(100^\circ < \alpha < 130^\circ\), то \(\cos \alpha\) будет отрицательным (в этом диапазоне косинус угла отрицателен). Таким образом:
\[ \cos \alpha = -\sqrt{\frac{15}{64}} = -\frac{\sqrt{15}}{8} \]
Однако нам требуется только \(\cos^2 \alpha\), что равно \(\frac{15}{64}\).
Итог
\[ \cos^2 \alpha = \frac{15}{64} \]