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使用三角恒等式:等式变形

Sal已知 cos(2θ)=C,他用了余弦双倍角等式来找到了sin(θ)的表达式。 Sal Khan 创建

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视频字幕

cos(2θ) = C, θ 在 0 到 π 之间, 写出 用 C 来表示 sin(θ) 的公式。 我建议你们暂停视频, 在我们一起做出答案之前, 自己找到答案。 我想你们一定都有想法了。 我们一起看看怎样做出答案。 我把题板拿出来, 我已经把问题拷贝在这里了, 我们来想一想, 题目告诉我们 cos(2θ) = C,我这样写, C = cos(2θ) , 现在,用我们关于和角公式的知识, 我们知道,比如, cos(α + β) 等于 cos(α)cos(β) - sin(α)sin(β) 。 为什么它在这里有用呢? 它就是 θ + θ 的和, 所以我可以把它 用一些 sin 和 cos 来表示,而且,或许 我们可以用 sin 来表示 cos 。 然后,求出 sin 的表达式。 我们来尝试一下。 我可以把 cos(2θ)重新写成 cos(θ+θ),显然,它和cos(2θ) 完全相同,我可以 应用对 cos 的和角公式, 它就等于 cos(θ)乘以cos(θ) 减去 sin(θ)乘以sin(θ), 显然, 它等于 cos(θ)的平方, 减去,这里就是 sin(θ)的平方。 这样,我们来看,我们就能把 C 用 cos(θ)的平方和 sin(θ)的平方来表示了。 但是,我们要是 把它用sin(θ)来表示就更理想了, 这样我们可以解出sin(θ)。 我们是否能用sin(θ)来表示cos(θ), 由勾股恒等式我们知道 cos(θ)的平方加上 sin(θ)的平方等于 1,或者说 cos(θ)的平方等于-- 我要在两边减去sin(θ)的平方, 等于 1-sin(θ)的平方, 我把它重写为 1-sin(θ)的平方, 然后,我们已经减去了 这个黄色的 sin(θ)的平方, 所有这些等于 C, 或者说 C 等于 1-2sin(θ)平方。 这个表达式对于我们 解出 sin(θ)很有用处, 我们来看,我可以两边乘以负号, 这样,我就可以把它俩的顺序交换, 我可以把它写成 -C = 2sin(θ)平方 减去 1,两边乘以一个负号, 然后,两边 加上 1,如果两边加上 1, 我到这里来,如果两边加1, 我就得到 1-C = 2 sin(θ)平方。 我可以两边除以2, 我就得到 sin(θ)平方 等于 (1-C )除以 2 , 或者我可以写成 sin(θ) 等于正负根号下 (1-C)/2。 这就引出一个问题, 两个值都是答案吗? 正负平方根都是吗? 还是只取一个值? 我建议你再次暂停视频, 如果你无法确定, 看看这里的信息, 我们想一想按照给定的信息 我们应该 取正的还是负的 sin 值。 题目告诉我们,θ 在 0 和 π 之间, 这样,如果我们在这里画一个单位圆, 在 0 和 π 弧度之间 这里是 0 弧度, 而 π 就到这里了, 这个角度决定了它的终端射线。 它们都在第一或第二象限, 它可以是这样的一个角, 也可以是这样的一个角, 它不能是这样的一个角, 我们知道,一个角的正弦 是它的 y 坐标,我们还知道 在第一和第二象限, y 坐标 是非负的。 所以,我们要取正的平方根, 我们得到 sin(θ) 等于主根, 也可以认为, 它是 (1-C)/2的正平方根。 我们回到我们的 -- 我们一定要检查一下我们的答案, sin(θ)等于 (1- C)/2 的平方根, 我们做对了。