Давайте поэтапно решим задачу: найти \(\tan 2a\), если \(\sin a = -\frac{\sqrt{17}}{9}\) при условии \(-\pi < a < -\frac{\pi}{2}\).
Шаг 1: Анализ условий
- \(\sin a = -\frac{\sqrt{17}}{9}\)
- Интервал: \(-\pi < a < -\frac{\pi}{2}\)
Это означает, что угол \(a\) находится в третьей или четвертой квадранте. Но учитывая, что синус отрицательный и угол находится между \(-\pi\) и \(-\frac{\pi}{2}\), то \(a\) расположен во четвертой четверти, где \(\sin a < 0\), а \(\cos a > 0\).
Шаг 2: Нахождение \(\cos a\)
Используем основное тригонометрическое тождество:
\[ \sin^2 a + \cos^2 a = 1 \]
Подставим \(\sin a = -\frac{\sqrt{17}}{9}\):
\[ \left(-\frac{\sqrt{17}}{9}\right)^2 + \cos^2 a = 1 \]
\[ \frac{17}{81} + \cos^2 a = 1 \]
\[ \cos^2 a = 1 - \frac{17}{81} = \frac{81}{81} - \frac{17}{81} = \frac{64}{81} \]
Следовательно,
\[ \cos a = \pm \frac{8}{9} \]
Так как \(a\) в четвёртой четверти, где \(\cos a > 0\):
\[ \cos a = \frac{8}{9} \]
Шаг 3: Нахождение \(\tan a\)
\[ \tan a = \frac{\sin a}{\cos a} = \frac{-\frac{\sqrt{17}}{9}}{\frac{8}{9}} = -\frac{\sqrt{17}}{8} \]
Шаг 4: Нахождение \(\tan 2a\)
Используем формулу для тангенса двойного угла:
\[ \tan 2a = \frac{2 \tan a}{1 - \tan^2 a} \]
Подставим \(\tan a = -\frac{\sqrt{17}}{8}\):
\[ \tan 2a = \frac{2 \times \left(-\frac{\sqrt{17}}{8}\right)}{1 - \left(-\frac{\sqrt{17}}{8}\right)^2} \]
В числителе:
\[ 2 \times -\frac{\sqrt{17}}{8} = -\frac{2 \sqrt{17}}{8} = -\frac{\sqrt{17}}{4} \]
В знаменателе:
\[ 1 - \frac{17}{64} = \frac{64}{64} - \frac{17}{64} = \frac{47}{64} \]
Итак,
\[ \tan 2a = \frac{-\frac{\sqrt{17}}{4}}{\frac{47}{64}} = -\frac{\sqrt{17}}{4} \times \frac{64}{47} = -\frac{\sqrt{17} \times 64}{4 \times 47} \]
Сократим:
\[ \frac{64}{4} = 16 \]
Тогда:
\[ \tan 2a = -\frac{\sqrt{17} \times 16}{47} \]
Итог:
\[ \boxed{ \tan 2a = -\frac{16 \sqrt{17}}{47} } \]
Если нужно — могу объяснить любой из шагов подробнее!