23.5 Funkcje trygonometryczne wielokrotności kąta
Kartkówka
Grupa A
Zadanie 1 (4 pkt)
Oblicz $\sin 2\alpha$, $\cos 2\alpha$, $\operatorname{tg} 2\alpha$ oraz $\operatorname{ctg} 2\alpha$, jeśli:
a) $\sin\alpha = \frac{12}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$
b) $\cos\alpha = \frac{5}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{3\pi}{2}, 2\pi\right)$
c) $\operatorname{tg}\alpha = 3$ i $\alpha \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right)$
d) $\operatorname{ctg}\alpha = -\frac{3}{4}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$
a) $\sin 2\alpha = -\frac{120}{169}$, $\cos 2\alpha = -\frac{119}{169}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{120}{119}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{119}{120}$
b) $\sin 2\alpha = -\frac{120}{169}$, $\cos 2\alpha = -\frac{119}{169}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{120}{119}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{119}{120}$
c) $\sin 2\alpha = \frac{3}{5}$, $\cos 2\alpha = -\frac{4}{5}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = -\frac{3}{4}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = -\frac{4}{3}$
d) $\sin 2\alpha = -\frac{24}{25}$, $\cos 2\alpha = -\frac{7}{25}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{24}{7}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{7}{24}$
a) Mamy dane $\sin\alpha = \frac{12}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$. Kąt $\alpha$ znajduje się w drugiej ćwiartce, gdzie $\cos\alpha < 0$.
Najpierw obliczamy $\cos\alpha$ z jedynki trygonometrycznej:\[\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1\]\[\left(\frac{12}{13}\right)^2 + \cos^2\alpha = 1\]\[\frac{144}{169} + \cos^2\alpha = 1\]\[\cos^2\alpha = 1 - \frac{144}{169} = \frac{25}{169}\]\[\cos\alpha = -\sqrt{\frac{25}{169}} = -\frac{5}{13}\]Teraz obliczamy wartości funkcji trygonometrycznych dla kąta $2\alpha$:\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{12}{13} \cdot \left(-\frac{5}{13}\right) = -\frac{120}{169}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(-\frac{5}{13}\right)^2 - \left(\frac{12}{13}\right)^2 = \frac{25}{169} - \frac{144}{169} = -\frac{119}{169}\]\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha} = \frac{-120/169}{-119/169} = \frac{120}{119}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{1}{\operatorname{tg} 2\alpha} = \frac{119}{120}\]b) Mamy dane $\cos\alpha = \frac{5}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{3\pi}{2}, 2\pi\right)$. Kąt $\alpha$ znajduje się w czwartej ćwiartce, gdzie $\sin\alpha < 0$.
Najpierw obliczamy $\sin\alpha$ z jedynki trygonometrycznej:\[\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1\]\[\sin^2\alpha + \left(\frac{5}{13}\right)^2 = 1\]\[\sin^2\alpha + \frac{25}{169} = 1\]\[\sin^2\alpha = 1 - \frac{25}{169} = \frac{144}{169}\]\[\sin\alpha = -\sqrt{\frac{144}{169}} = -\frac{12}{13}\]Teraz obliczamy wartości funkcji trygonometrycznych dla kąta $2\alpha$:\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \left(-\frac{12}{13}\right) \cdot \frac{5}{13} = -\frac{120}{169}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(\frac{5}{13}\right)^2 - \left(-\frac{12}{13}\right)^2 = \frac{25}{169} - \frac{144}{169} = -\frac{119}{169}\]\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha} = \frac{\frac{-120}{169}}{\frac{-119}{169}} = \frac{120}{119}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{1}{\operatorname{tg} 2\alpha} = \frac{119}{120}\]c) Mamy dane $\operatorname{tg}\alpha = 3$ i $\alpha \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right)$.\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{2\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = \frac{2 \cdot 3}{1 - 3^2} = \frac{6}{1 - 9} = -\frac{3}{4}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = -\frac{4}{3}\]Znajdujemy $\sin\alpha$ i $\cos\alpha$. Skoro $\operatorname{tg}\alpha=3$ i $\alpha$ jest w I ćwiartce, to $\sin\alpha = \frac{3}{\sqrt{10}}$ i $\cos\alpha = \frac{1}{\sqrt{10}}$.\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{3}{\sqrt{10}} \cdot \frac{1}{\sqrt{10}} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \frac{1}{10} - \frac{9}{10} = -\frac{8}{10} = -\frac{4}{5}\]d) Mamy dane $\operatorname{ctg}\alpha = -\frac{3}{4}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$. Zatem $\operatorname{tg}\alpha = -\frac{4}{3}$.\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{2\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = \frac{2 \cdot \left(-\frac{4}{3}\right)}{1 - \left(-\frac{4}{3}\right)^2} = \frac{\frac{-8}{3}}{1 - \frac{16}{9}} = \frac{\frac{-8}{-3}}{\frac{-7}{9}} = \frac{24}{7}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{7}{24}\]Znajdujemy $\sin\alpha$ i $\cos\alpha$. Skoro $\operatorname{ctg}\alpha=-\frac{3}{4}$ i $\alpha$ jest w II ćwiartce, to $\sin\alpha = \frac{4}{5}$ i $\cos\alpha = -\frac{3}{5}$.\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{4}{5} \cdot \left(-\frac{3}{5}\right) = -\frac{24}{25}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(-\frac{3}{5}\right)^2 - \left(\frac{4}{5}\right)^2 = \frac{9}{25} - \frac{16}{25} = -\frac{7}{25}\]
Zadanie 2 (4 pkt)
Oblicz wartość wyrażenia:
a) $\sin^2 105^\circ - \cos^2 105^\circ$
b) $\sin 18^\circ \cdot \sin 54^\circ$
c) $\frac{\sqrt{3}}{\cos^2 15^\circ} + \frac{\sqrt{3}}{\sin^2 15^\circ}$
d) $\text{ctg}^2 22.5^\circ + \text{ctg}^2 112.5^\circ$
a) $\frac{\sqrt{3}}{2}$
b) $\frac{1}{4}$
c) $16\sqrt{3}$
d) $6$
a) Mamy dane $\sin\alpha = \frac{12}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$. Kąt $\alpha$ znajduje się w drugiej ćwiartce, gdzie $\cos\alpha < 0$.
Najpierw obliczamy $\cos\alpha$ z jedynki trygonometrycznej:\[\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1\]\[\left(\frac{12}{13}\right)^2 + \cos^2\alpha = 1\]\[\frac{144}{169} + \cos^2\alpha = 1\]\[\cos^2\alpha = 1 - \frac{144}{169} = \frac{25}{169}\]\[\cos\alpha = -\sqrt{\frac{25}{169}} = -\frac{5}{13}\]Teraz obliczamy wartości funkcji trygonometrycznych dla kąta $2\alpha$:\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{12}{13} \cdot \left(-\frac{5}{13}\right) = -\frac{120}{169}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(-\frac{5}{13}\right)^2 - \left(\frac{12}{13}\right)^2 = \frac{25}{169} - \frac{144}{169} = -\frac{119}{169}\]\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha} = \frac{-120/169}{-119/169} = \frac{120}{119}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{1}{\operatorname{tg} 2\alpha} = \frac{119}{120}\]b) Mamy dane $\cos\alpha = \frac{5}{13}$ i $\alpha \in \left(\frac{3\pi}{2}, 2\pi\right)$. Kąt $\alpha$ znajduje się w czwartej ćwiartce, gdzie $\sin\alpha < 0$.
Najpierw obliczamy $\sin\alpha$ z jedynki trygonometrycznej:\[\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1\]\[\sin^2\alpha + \left(\frac{5}{13}\right)^2 = 1\]\[\sin^2\alpha + \frac{25}{169} = 1\]\[\sin^2\alpha = 1 - \frac{25}{169} = \frac{144}{169}\]\[\sin\alpha = -\sqrt{\frac{144}{169}} = -\frac{12}{13}\]Teraz obliczamy wartości funkcji trygonometrycznych dla kąta $2\alpha$:\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \left(-\frac{12}{13}\right) \cdot \frac{5}{13} = -\frac{120}{169}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(\frac{5}{13}\right)^2 - \left(-\frac{12}{13}\right)^2 = \frac{25}{169} - \frac{144}{169} = -\frac{119}{169}\]\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha} = \frac{-120/169}{-119/169} = \frac{120}{119}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{1}{\operatorname{tg} 2\alpha} = \frac{119}{120}\]c) Mamy dane $\operatorname{tg}\alpha = 3$ i $\alpha \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right)$.\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{2\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = \frac{2 \cdot 3}{1 - 3^2} = \frac{6}{1 - 9} = -\frac{3}{4}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = -\frac{4}{3}\]Znajdujemy $\sin\alpha$ i $\cos\alpha$. Skoro $\operatorname{tg}\alpha=3$ i $\alpha$ jest w I ćwiartce, to $\sin\alpha = \frac{3}{\sqrt{10}}$ i $\cos\alpha = \frac{1}{\sqrt{10}}$.\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{3}{\sqrt{10}} \cdot \frac{1}{\sqrt{10}} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \frac{1}{10} - \frac{9}{10} = -\frac{8}{10} = -\frac{4}{5}\]d) Mamy dane $\operatorname{ctg}\alpha = -\frac{3}{4}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$. Zatem $\operatorname{tg}\alpha = -\frac{4}{3}$.\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{2\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = \frac{2 \cdot \left(-\frac{4}{3}\right)}{1 - \left(-\frac{4}{3}\right)^2} = \frac{-8/3}{1 - 16/9} = \frac{-8/3}{-7/9} = \frac{24}{7}\]\[\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{7}{24}\]Znajdujemy $\sin\alpha$ i $\cos\alpha$. Skoro $\operatorname{ctg}\alpha=-3/4$ i $\alpha$ jest w II ćwiartce, to $\sin\alpha = \frac{4}{5}$ i $\cos\alpha = -\frac{3}{5}$.\[\sin 2\alpha = 2\sin\alpha\cos\alpha = 2 \cdot \frac{4}{5} \cdot \left(-\frac{3}{5}\right) = -\frac{24}{25}\]\[\cos 2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = \left(-\frac{3}{5}\right)^2 - \left(\frac{4}{5}\right)^2 = \frac{9}{25} - \frac{16}{25} = -\frac{7}{25}\]
Zadanie 3 (4 pkt)
Wykaż, że:
a) $4 \cos \frac{\pi}{12} \cdot \cos \frac{5\pi}{12} = 1$
b) $\cos \frac{\pi}{8} \cdot \cos \frac{3\pi}{8} = \frac{\sqrt{2}}{4}$
a) Oznaczmy lewą stronę równania jako $L$.\[ L = 4 \cos \frac{\pi}{12} \cos \frac{5\pi}{12} \]Zastosujemy wzór redukcyjny $\cos(\frac{\pi}{2} - \alpha) = \sin \alpha$. Zauważmy, że $\frac{5\pi}{12} = \frac{6\pi - \pi}{12} = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{12}$.\[ \cos \frac{5\pi}{12} = \cos(\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{12}) = \sin \frac{\pi}{12} \]Podstawiając to do naszego wyrażenia, otrzymujemy:\[ L = 4 \cos \frac{\pi}{12} \sin \frac{\pi}{12} \]Teraz skorzystamy ze wzoru na sinus podwojonego kąta: $\sin(2\alpha) = 2 \sin \alpha \cos \alpha$.\[ L = 2 \cdot (2 \sin \frac{\pi}{12} \cos \frac{\pi}{12}) = 2 \sin(2 \cdot \frac{\pi}{12}) = 2 \sin \frac{2\pi}{12} = 2 \sin \frac{\pi}{6} \]Wartość $\sin \frac{\pi}{6}$ jest znana i wynosi $\frac{1}{2}$.\[ L = 2 \cdot \frac{1}{2} = 1 \]Lewa strona równa się prawej ($L=P$), co kończy dowód.
b) Oznaczmy lewą stronę równania jako $L$.\[ L = \cos \frac{\pi}{8} \cos \frac{3\pi}{8} \]Zastosujemy wzór redukcyjny $\cos(\frac{\pi}{2} - \alpha) = \sin \alpha$. Zauważmy, że $\frac{3\pi}{8} = \frac{4\pi - \pi}{8} = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{8}$.\[ \cos \frac{3\pi}{8} = \cos(\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{8}) = \sin \frac{\pi}{8} \]Podstawiając, otrzymujemy:\[ L = \cos \frac{\pi}{8} \sin \frac{\pi}{8} \]Korzystając ze wzoru na sinus podwojonego kąta $\sin(2\alpha) = 2 \sin \alpha \cos \alpha$, możemy zapisać:\[ L = \frac{1}{2} (2 \sin \frac{\pi}{8} \cos \frac{\pi}{8}) = \frac{1}{2} \sin(2 \cdot \frac{\pi}{8}) = \frac{1}{2} \sin \frac{2\pi}{8} = \frac{1}{2} \sin \frac{\pi}{4} \]Wartość $\sin \frac{\pi}{4}$ jest znana i wynosi $\frac{\sqrt{2}}{2}$.\[ L = \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2}}{4} \]Lewa strona równa się prawej ($L=P$), co kończy dowód.
Zadanie 4 (3 pkt)
Wiadomo, że $\alpha \in (\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2})$ i $\sin \alpha + \cos \alpha = \sqrt{\frac{3}{2}}$. Oblicz:
a) $\sin 2\alpha$
b) $\cos 2\alpha$
c) $\operatorname{tg} 2\alpha$
a) $\sin 2\alpha = \frac{1}{2}$
b) $\cos 2\alpha = -\frac{\sqrt{3}}{2}$
c) $\operatorname{tg} 2\alpha = -\frac{\sqrt{3}}{3}$
a) Obliczamy $\sin 2\alpha$.
Podnosimy obie strony danego równania do kwadratu:\[(\sin \alpha + \cos \alpha)^2 = \left(\sqrt{\frac{3}{2}}\right)^2\]\[\sin^2 \alpha + 2\sin \alpha \cos \alpha + \cos^2 \alpha = \frac{3}{2}\]Korzystając z tożsamości $\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$ oraz $\sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha$, otrzymujemy:\[1 + \sin 2\alpha = \frac{3}{2}\]\[\sin 2\alpha = \frac{3}{2} - 1 = \frac{1}{2}\]b) Obliczamy $\cos 2\alpha$.
Korzystamy z jedynki trygonometrycznej dla kąta $2\alpha$:\[\sin^2(2\alpha) + \cos^2(2\alpha) = 1\]\[\left(\frac{1}{2}\right)^2 + \cos^2(2\alpha) = 1\]\[\frac{1}{4} + \cos^2(2\alpha) = 1\]\[\cos^2(2\alpha) = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4}\]\[\cos(2\alpha) = \frac{\sqrt{3}}{2} \quad \text{lub} \quad \cos(2\alpha) = -\frac{\sqrt{3}}{2}\]Z założenia $\alpha \in (\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2})$, więc $2\alpha \in (\frac{\pi}{2}, \pi)$.
W drugiej ćwiartce cosinus jest ujemny, zatem:\[\cos 2\alpha = -\frac{\sqrt{3}}{2}\]c) Obliczamy $\operatorname{tg} 2\alpha$.
Korzystamy z definicji tangensa:\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha}\]\[\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{\frac{1}{2}}{-\frac{\sqrt{3}}{2}} = -\frac{1}{\sqrt{3}} = -\frac{\sqrt{3}}{3}\]
Zadanie 5 (3 pkt)
Wiadomo, że $\alpha \in (0, \frac{\pi}{2})$ i $\sin \alpha = \frac{4}{5}$. Oblicz $\sin^4 \frac{\alpha}{2} - \cos^4 \frac{\alpha}{2}$.
Wartość wyrażenia wynosi $-\frac{3}{5}$.
Krok 1: Upraszczamy wyrażenie $\sin^4 \frac{\alpha}{2} - \cos^4 \frac{\alpha}{2}$ korzystając ze wzoru skróconego mnożenia na różnicę kwadratów $a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$.\[
\sin^4 \frac{\alpha}{2} - \cos^4 \frac{\alpha}{2} = (\sin^2 \frac{\alpha}{2} - \cos^2 \frac{\alpha}{2})(\sin^2 \frac{\alpha}{2} + \cos^2 \frac{\alpha}{2})
\]Krok 2: Korzystamy z tożsamości trygonometrycznych.
Z jedynki trygonometrycznej wiemy, że $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$. Zatem:\[
\sin^2 \frac{\alpha}{2} + \cos^2 \frac{\alpha}{2} = 1
\]Ze wzoru na cosinus podwojonego kąta wiemy, że $\cos(2x) = \cos^2 x - \sin^2 x$. Zatem:\[
\cos \alpha = \cos^2 \frac{\alpha}{2} - \sin^2 \frac{\alpha}{2}
\]Podstawiając te tożsamości do uproszczonego wyrażenia, otrzymujemy:\[
(\sin^2 \frac{\alpha}{2} - \cos^2 \frac{\alpha}{2}) \cdot 1 = -(\cos^2 \frac{\alpha}{2} - \sin^2 \frac{\alpha}{2}) = -\cos \alpha
\]Krok 3: Obliczamy wartość $\cos \alpha$ na podstawie podanej wartości $\sin \alpha$.
Korzystamy z jedynki trygonometrycznej: $\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$.\[
\cos^2 \alpha = 1 - \sin^2 \alpha
\]\[
\cos^2 \alpha = 1 - \left(\frac{4}{5}\right)^2 = 1 - \frac{16}{25} = \frac{9}{25}
\]\[
\cos \alpha = \pm\sqrt{\frac{9}{25}} = \pm\frac{3}{5}
\]Krok 4: Ustalamy znak $\cos \alpha$.
Z treści zadania wiemy, że $\alpha \in (0, \frac{\pi}{2})$. Jest to pierwsza ćwiartka układu współrzędnych, w której cosinus przyjmuje wartości dodatnie.
Zatem $\cos \alpha = \frac{3}{5}$.
Krok 5: Podstawiamy obliczoną wartość $\cos \alpha$ do wyrażenia z kroku 2.\[
\sin^4 \frac{\alpha}{2} - \cos^4 \frac{\alpha}{2} = -\cos \alpha = -\frac{3}{5}
\]
Grupa B
Zadanie 1 (4 pkt)
Oblicz $\sin 2\alpha$, $\cos 2\alpha$, $\operatorname{tg} 2\alpha$ oraz $\operatorname{ctg} 2\alpha$, jeśli:
a) $\sin\alpha = -\frac{5}{13}$ i $\alpha \in \left(\pi, \frac{3\pi}{2}\right)$
b) $\cos\alpha = -\frac{4}{5}$ i $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$
c) $\operatorname{tg}\alpha = \frac{5}{12}$ i $\alpha \in \left(\pi, \frac{3\pi}{2}\right)$
d) $\operatorname{ctg}\alpha = 2$ i $\alpha \in \left(0, \frac{\pi}{2}\right)$
a) $\sin 2\alpha = \frac{120}{169}$, $\cos 2\alpha = \frac{119}{169}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{120}{119}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{119}{120}$
b) $\sin 2\alpha = -\frac{24}{25}$, $\cos 2\alpha = \frac{7}{25}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = -\frac{24}{7}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = -\frac{7}{24}$
c) $\sin 2\alpha = \frac{120}{169}$, $\cos 2\alpha = \frac{119}{169}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{120}{119}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{119}{120}$
d) $\sin 2\alpha = \frac{4}{5}$, $\cos 2\alpha = \frac{3}{5}$, $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{4}{3}$, $\operatorname{ctg} 2\alpha = \frac{3}{4}$
Zadanie 2 (4 pkt)
Oblicz wartość wyrażenia:
a) $(\sin 15^\circ + \cos 15^\circ)^2$
b) $\cos 72^\circ \cdot \cos 144^\circ$
c) $\frac{4}{\sin^2 22.5^\circ \cdot \cos^2 22.5^\circ}$
d) $\operatorname{tg} 75^\circ - \text{ctg} 75^\circ$
a) $\frac{3}{2}$
b) $-\frac{1}{4}$
c) $32$
d) $2\sqrt{3}$
Zadanie 3 (4 pkt)
Wykaż, że:
a) $4 \sin \frac{\pi}{24} \cos \frac{\pi}{24} \cos \frac{\pi}{12} = \frac{1}{2}$
b) $\cos \frac{5\pi}{12} - \cos \frac{\pi}{12} = -\frac{\sqrt{2}}{2}$
Zadanie 4 (3 pkt)
Wiadomo, że $\alpha \in (\frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{4})$ i $\sin \alpha + \cos \alpha = 0,2$. Oblicz:
a) $\sin 2\alpha$
b) $\cos 2\alpha$
c) $\operatorname{tg} 2\alpha$
a) $\sin 2\alpha = -0,96$
b) $\cos 2\alpha = -0,28$
c) $\operatorname{tg} 2\alpha = \frac{24}{7}$
Zadanie 5 (3 pkt)
Wiadomo, że $\alpha \in (\frac{\pi}{2}, \pi)$ i $\sin \alpha = \frac{12}{13}$. Oblicz $\sin^4 \frac{\alpha}{2} - \cos^4 \frac{\alpha}{2}$.
Wartość wyrażenia wynosi $\frac{5}{13}$.
