Công thức nhân đôi lượng giác siêu chi tiết
Bài viết dưới đây Examon đã tổng hợp đầy đủ lý thuyết và các dạng bài tập về phần công thức nhân đôi. Các bạn có thể tham khảo.
Mục lục bài viết
Công thức nhân đôi lượng giác trong chương trình toán lớp 11 không phải là một kiến thức quá khó tuy nhiên cũng không quá dễ. Để làm được các bài tập thì bạn cần nắm chắc lý thuyết và các dạng bài tập.
Do đó, Examon đã tổng hợp đầy đủ công thức nhân đôi lượng giác ở bài viết này mong rằng bài viết sẽ giúp các bạn tổng hợp, cũng như ghi nhớ dễ hơn.
1. Phương pháp giải
Để làm bài tập dạng này, ta cần nắm vững các công thức lượng giác đã học và công thức nhân đôi, công thức hạ bậc như sau:
Công thức nhân đôi
\(\cos 2 \alpha=\cos ^{2} \alpha-\sin ^{2} \alpha=2 \cos ^{2} \alpha-1=1-2 \sin ^{2} \alpha\)
\(\sin 2 \alpha=2 \sin \alpha \cos \alpha\)
\(\tan 2 \alpha=\frac{2 \tan \alpha}{1-\tan ^{2} \alpha}\)
Công thức hạ bậc
\(\cos ^{2} \alpha=\frac{1+\cos 2 \alpha}{2}\)
\(\sin ^{2} \alpha=\frac{1-\cos 2 \alpha}{2}\)
2. Ví dụ minh họa
2.1 Ví dụ 1
Tính các giá trị lượng giác của cung 2 a trong các trường hợp sau:
a) \(\cos \alpha=\frac{1}{4}, 0\lt \alpha\lt \frac{\pi}{2}\),
b) \(\sin \alpha=\frac{3}{5}, \frac{\pi}{2}\lt \alpha\lt \pi\)
Lời giải chi tiết
a, Ta có:
\[\begin{array}{l}\cos 2 \alpha=2 \cos ^{2} \alpha-1=2 .\left(\frac{1}{4}\right)^{2}-1=\frac{-7}{8} \\\sin ^{2} \alpha=1-\cos ^{2} \alpha=1-\left(\frac{1}{4}\right)^{2}=\frac{15}{16} \Rightarrow \sin \alpha= \pm \frac{\sqrt{15}}{4}\end{array}\]Vì \(0\lt \alpha\lt \frac{\pi}{2}\) nên điểm cuối của cung a thuộc góc phần tư thứ I, do đó sina \(\gt 0\)Suy ra \(\sin \alpha=\frac{\sqrt{15}}{4}\)
Ta có:
\[\begin{array}{l}\sin 2 \alpha=2 \sin \alpha \cos \alpha=2 \cdot \frac{\sqrt{15}}{4} \cdot \frac{1}{4}=\frac{\sqrt{15}}{8} \\+\tan 2 \alpha=\frac{\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha}=\frac{-\sqrt{15}}{7} \\+\cot 2 \alpha=\frac{1}{\tan 2 \alpha}=\frac{-7}{\sqrt{15}}\end{array}\]\(\mathrm{b}, \sin \alpha=\frac{3}{5}, \frac{\pi}{2}\lt \alpha\lt \pi\)
Ta có:
\[\cos ^{2} \alpha=1-\sin ^{2} \alpha=\frac{16}{25} \Rightarrow \cos \alpha= \pm \frac{4}{5}\]\(\mathrm{Vi} \frac{\pi}{2}\lt \alpha\lt \pi\) nên điểm cuối của cung a thuộc góc phần tư thứ II, do đó cos \(\alpha\lt 0\) Suy ra \(\cos \alpha=\frac{-4}{5}\)
Ta có:
\[\begin{array}{l}\sin 2 \alpha=2 \sin \alpha \cos \alpha=2 \cdot \frac{3}{5} \cdot\left(-\frac{4}{5}\right)=-\frac{24}{25} \\\cos 2 \alpha=2 \cos ^{2} \alpha-1=2 \cdot\left(-\frac{4}{5}\right)^{2}-1=\frac{7}{25} \\\tan 2 \alpha=\frac{\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha}=\frac{-24}{7} \\\cot 2 \alpha=\frac{1}{\tan 2 \alpha}=-\frac{7}{24}\end{array}\]2.2 Ví dụ 2
Chứng minh đẳng thức: \(\tan x+\cot x=\frac{2}{\sin 2 x}\)
Lời giải chi tiết
\[\begin{aligned}\mathrm{VT} & =\tan x+\cot x \\& =\frac{\sin x}{\cos x}+\frac{\cos x}{\sin x} \\& =\frac{\sin ^{2} x+\cos ^{2} x}{\sin x \cdot \cos x} \\& =\frac{1}{\sin x \cdot \cos x} \\& =\frac{1}{\frac{1}{2} \cdot \sin 2 x}=\frac{2}{\sin 2 x}=\mathrm{VP}\end{aligned}\]Suy ra đpcm
3. Bài tập vận dụng
Bài 1. Cho số thực \(a\) thỏa mãn \(\sin \alpha=\frac{1}{4}\). Tính \((\sin 4 \alpha+2 \sin 2 a) \cos \alpha\).
Bài 2. Cho \(\cos 2 \alpha=\frac{2}{3}\). Tính giá trị biểu thức \(\mathrm{P}=\cos a \cdot \cos 3 a\).
Bài 3. Rút gọn biểu thức \(A=\frac{2 \cos ^{2} 2 \alpha+\sqrt{3} \sin 4 \alpha-1}{2 \sin ^{2} 2 \alpha+\sqrt{3} \sin 4 \alpha-1}\).
Bài 4. Giải phương trình: \(\sin 2 x-2 \cos 2 x=0\).
Bài 5. Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số: \(y=4 \sin x \cdot \cos x+1\).
Bài 6. Chứng minh đẳng thức sau: \(\frac{3-4 \cos 2 \alpha+\cos 4 \alpha}{3+4 \cos 2 \alpha+\cos 4 \alpha}=\tan ^{4} \alpha\).
Bài 7. Tính giá trị \(\sin 2 x\) nếu \(\sin x+\cos x=\frac{1}{2}\).
Bài 8. Biết \(\sin a=\frac{1}{3}\) và \(\frac{\pi}{2}\lt a\lt \pi\). Hãy tính giá trị lượng giác của góc 2 a và \(\frac{a}{2}\).
Bài 9. Tính \(\cos 2\) a biết \(\cos a=\frac{-5}{13} ; \pi\lt \mathrm{a}\lt \frac{3 \pi}{2}\).
Bài 10. Tính \(\cos 2 \mathrm{a} ; \sin 2 \mathrm{a}\) và \(\tan 2 \mathrm{a}\) biết \(\sin a=\frac{-3}{5} ; \pi\lt \mathrm{a}\lt \frac{3 \pi}{2}\).
4. Nâng cấp kiến thức cùng Examon
Trên đây là bài viết tổng hợp đầy đủ tất tần tật kiến thức hàm số lượng giác. Examon hy vọng sau khi đọc song các bạn cũng phần nào củng cố thêm kiến thức của mình. Tuy nhiên để học tập tốt bạn cũng cần có phương pháp học hiệu quả. Hãy đồng hành cùng Examon để biết thêm nhiều kiến thức mới nhé.
PHƯƠNG PHÁP HỌC HIỆU QUẢ về CHỦ ĐỀ LƯỢNG GIÁC
Có bao giờ bạn tự hỏi tại điểm kiểm tra của mình thấp không?
Mình cũng từng bị như vậy và luôn hỏi tại sao suốt 1 thời gian dài và giờ mình đã tìm ra câu trả lời “Đó chính là phương pháp học không đúng".
Để học hiệu quả bạn nên làm những gì?
Đầu tiên nên thiết kế lộ trình bứt phá điểm số của mình như sau:
Bước 1: Bạn cần có 1 cuốn sổ tay để ghi chú
Bước 2: Bạn nên đọc hiểu rõ Phân phối chương trình môn mình muốn cải thiện
Vd: Toán 10 CTST có PPCT như sau:
| BÀI HỌC PHÂN PHỐI CHƯƠNG TRÌNH SGK | Tiết |
| CHƯƠNG I. MỆNH ĐỀ TOÁN HỌC. TẬP HỢP | 7 |
| Bài 1. Mệnh đề toán học | 3 |
| Bài 2. Tập hợp. Các phép toán trên tập hợp | 3 |
| Bài tập cuối chương I | 1 |
| CHƯƠNG II. BẤT PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN | 6 |
| Bài 1. Bất phương trình bậc nhất hai ẩn | 2 |
| Bài 2. Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn | 3 |
| Bài tập cuối chương II | 1 |
Bước 3: Bạn tìm hiểu Chương I có bao nhiêu dạng bài tập, mỗi dạng phương pháp giải như thế nào?, những điểm cần lưu ý, lỗi sai thường gặp
Bước 4: Giải bài tập theo từng dạng, giải càng nhiều càng tốt, cứ mỗi bài bạn giải sai bạn sẽ phải xem hướng dẫn giải chi tiết từ đó so sánh chỗ sai của mình xem mình sai ở đâu? tại sao lại sai? trường hợp sai có bao nhiêu trường hợp?
Bước 5: Ghi chú lỗi sai vào sổ tay, nhớ liệt kê lỗi sai theo dạng toán
Bước 6: Cuối kỳ mình chuẩn bị kiểm tra giữa kỳ hoặc cuối kỳ thì lấy sổ tay ra đọc qua 1 lần và tiến hành giải đề, cứ lập lại liên tục trước khi thi sẽ giúp bạn tối đa hoá điểm số trong kỳ thi và đồng thời tránh rất nhiều lỗi sai mà mình đã gặp nếu gặp trong đề thi.
Đó là quá trình mình ôn thi NHƯNG hiện tại có 1 hệ thống giúp bạn quản lý sổ tay như phương pháp ở trên cực kỳ hiệu quả đó là EXAMON
Hệ thống luyện thi Examon được thiết kế giống phương pháp học ở trên tối ưu hoá sổ tay giúp bạn luyện tập hiệu quả hơn gấp 200%
Examon sẽ phân phối chương trình theo từng dạng toán mỗi một dạng toán sẽ có bài tập luyện, quá trình luyện của bạn sẽ được ghi vào sổ tay để AI Examon phân tích đánh giá bạn đang sai ở đâu, lỗi sai thường ở dạng bài tập nào? mức độ bài sai ở Nhận Biết - Thông Hiểu - Vận Dụng - Vận Dụng Cao từ đó Examon sẽ đề xuất các câu tương tự câu sai để bạn luyện tập đi luyện tập lại cứ như thế vòng lặp liên tục giúp học sinh cải thiện kỹ năng giải bài tập đồng thời bao quát tất cả các dạng toán thường sai tránh tối đa những sai sót lúc đi thi.
Ngoài ra hệ thống Examon định hướng học sinh học theo 3 tiêu chí:
1: Rèn luyện khả năng tự học: Tự học luôn là yếu tố quan trọng
2: Học kỹ năng tư duy giải bài: Hầu hết học sinh hiểu bài nhưng không cách nào diễn đạt cho bạn mình hiểu cái mình đang hiểu là do thiếu kỹ năng này
3: Học từ lỗi sai: Nên dành nhiều thời gian để khám phá lỗi sai của chính mình chính là phương pháp học nhanh nhất, học từ cái sai của mình và học từ cái sai của người khác là 1 kỹ năng rất cần thiết cho mọi sự phát triển.
Sơ đồ tối ưu hoá cải thiện Điểm số cho học sinh