Задача 26786. Вычисление значений тригонометрических выражений

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 71.2.1 Синус, косинус, тангенс, котангенс произвольного угла1.2.5 Формулы приведения

Найдите  тангенс левая круглая скобка альфа плюс дробь: числитель: 5 Пи , знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка , если  тангенс альфа =0,4.

В подтеме 31 задач
Разбор
Главная идея: Свести аргумент к формуле приведения, разложив 5π2\frac{5\pi}{2} на полные периоды (2π2\pi) и стандартный сдвиг (π2\frac{\pi}{2}), затем применить связь между тангенсом и котангенсом.

Нужно найти tan(α+5π2)\tan\left(\alpha + \frac{5\pi}{2}\right) при tanα=0,4\tan\alpha = 0,4.

Шаг 1. Используем периодичность тангенса.

Тангенс — периодическая функция с периодом π\pi. Это значит, что tan(x+πk)=tanx\tan(x + \pi k) = \tan x для любого целого kk. Разберём аргумент:

5π2=2π+π2\frac{5\pi}{2} = 2\pi + \frac{\pi}{2}

Поскольку 2π=2π2\pi = 2 \cdot \pi содержит два периода тангенса, то:

tan(α+5π2)=tan(α+2π+π2)=tan(α+π2)\tan\left(\alpha + \frac{5\pi}{2}\right) = \tan\left(\alpha + 2\pi + \frac{\pi}{2}\right) = \tan\left(\alpha + \frac{\pi}{2}\right)

Шаг 2. Применяем формулу приведения.

Для угла, который больше α\alpha на π2\frac{\pi}{2}, используется формула приведения:

tan(α+π2)=cotα\tan\left(\alpha + \frac{\pi}{2}\right) = -\cot\alpha

Эта формула следует из определений: когда угол увеличивается на π2\frac{\pi}{2}, тангенс преобразуется в котангенс с противоположным знаком.

Шаг 3. Выражаем котангенс через тангенс.

Котангенс и тангенс связаны соотношением:

cotα=1tanα\cot\alpha = \frac{1}{\tan\alpha}

Поэтому:

cotα=1tanα=10,4=104=2,5-\cot\alpha = -\frac{1}{\tan\alpha} = -\frac{1}{0,4} = -\frac{10}{4} = -2,5

Типичные ошибки

  • Забыли вычесть полные периоды и напрямую применили формулу приведения к 5π2\frac{5\pi}{2}, что привело бы к ошибке
  • Неправильно применили формулу приведения, например написали tan(α+π2)=cotα\tan(\alpha + \frac{\pi}{2}) = \cot\alpha без минуса
  • Ошибились при делении: взяли 10,4=0,4-\frac{1}{0,4} = -0,4 вместо 2,5-2,5

Ещё задачи этой подтемы