Jak wyznaczyć -cos3x znając cosx?

Własności funkcji trygonometrycznych i cyklometrycznych. Tożsamości. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI.
pacman7c3
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 130
Rejestracja: 15 wrz 2013, o 13:23
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Katowice
Podziękował: 95 razy
Pomógł: 1 raz

Jak wyznaczyć -cos3x znając cosx?

Post autor: pacman7c3 »

Jak wyznaczyć \(\displaystyle{ - \cos 3x}\) znając wartość \(\displaystyle{ \cos x}\)? Nie można skorzystać z wzoru na kąt potrojony, ani z tablic.
Awatar użytkownika
Kacperdev
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3260
Rejestracja: 23 mar 2010, o 19:19
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 686 razy

Jak wyznaczyć -cos3x znając cosx?

Post autor: Kacperdev »

A można sobie wyprowadzić ten wzór? Bo można zrobić to dość sprawnie ze wzoru de'moivre'a z jednej strony i wzoru skróconego mnożenia z drugiej dla

\(\displaystyle{ \left( \cos\left( x\right) + i \sin\left( x\right) \right)^{3}= \cos\left( 3x\right) + i \sin\left( 3x\right)}\)
Rozpisane z de'moivre'a

Teraz \(\displaystyle{ \left( \cos\left( x\right) + i \sin\left( x\right) \right)^{3}}\) potraktować można wzorem skróconego mnożenia.

Ale nie jestem pewny czy o to chodzi w tym zadaniu.
Dilectus
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 2662
Rejestracja: 1 gru 2012, o 00:07
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Pomógł: 369 razy

Jak wyznaczyć -cos3x znając cosx?

Post autor: Dilectus »

Hmm... Zacznij tak:

\(\displaystyle{ \cos3x=\cos(2x+x)}\)

Teraz skorzystaj ze wzorów na cosinus sumy kątów:

\(\displaystyle{ \cos(2x+x)= \cos2x \cdot \cos x-\sin2x \cdot \sin x}\)

Teraz stosujesz wzory na cosinus i sinus podwojonego kąta, zamieniasz wszystko na cosius (z jedynki trygonometrycznej) i dostajesz wielomian stopnia trzeciego ze względu na \(\displaystyle{ \cos x}\), czyli

\(\displaystyle{ \cos3x= W(\cos x)}\)

I już.

-- 17 kwi 2014, o 23:56 --

PS: Rozumując w ten sposób dojdziesz do wniosku, że

\(\displaystyle{ \cos 3x = 4 cos^3x - 3 \cos x}\)

Chyba, że się gdzieś rąbnąłem...
Awatar użytkownika
kerajs
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 8581
Rejestracja: 17 maja 2013, o 10:23
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 307 razy
Pomógł: 3349 razy

Jak wyznaczyć -cos3x znając cosx?

Post autor: kerajs »

Dwie wersje geometryczne:

1. Rozwiazanie graficzne (niedokładne i niezbyt serio)
Budujesz trójkat prostokątny zawierający kąt x. Na nim kostruujesz dwa kolejne uzyskując kąt 3x. Z końca ramienia tego kąta opuszcasz prostopadłą do podstawy i mierzysz potrzebny Ci kosinus




2. Rozwiazanie analityczne (dokładne i na poważnie)
Można wyprowadzić ten wzór geometrycznie stosując twierdzenie kosinusów dla trójkąta zawierającego kąt 3x.
Można go skonstruować z pomocą trójkątów prostokątnych zawierających kąt x.
To tylko wskazówka, ale jeśli chcesz to napiszę pełne rozwiązanie.
Ps. Jeżeli sam będziesz chciał dojść do wyniku to zacznij od wyprowadzenia wzoru na kosinus 2x(Dwa trójkąty prostokątne o kącie x połącz przyprostokątnymi do niego przyległymi otrzymując trójkąt równoramienny o kącie 2x).Będzie to zarówno wprawka przed trudniejszym zadaniem, jak i jego elrment.
ODPOWIEDZ