Автор Тема: Найти sin 18°  (Прочитано 110 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Иван Горин

  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 4517
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2173/-934
  • Пол: Мужской
Найти sin 18°
« : 15 Март 2023, 19:37:47 »
Найти sin 18° через радикалы (то есть без калькулятора).

Большой Форум

Найти sin 18°
« : 15 Март 2023, 19:37:47 »
Загрузка...

Оффлайн Ost

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 2377
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +284/-29
Re: Найти sin 18°
« Ответ #1 : 16 Март 2023, 11:42:06 »
\(\displaystyle \frac{\pi}{180}\cdot 18^\circ=\frac{\pi}{10}\).

\(\displaystyle cos\left(5 \cdot \frac{\pi}{10} \right)=0\).

\(cos(2~\alpha+3~\alpha)=cos(2~\alpha)~cos(3~\alpha)-sin(2~\alpha)~sin(3~\alpha)\).
...

Получается уравнение \(16~sin(\alpha)^4-12~sin(\alpha)^2+1=0\).

\(16~x^4-12~x^2+1=0\).

Из четырёх корней два не подходят, так как меньше нуля.
Выбираем из \(\displaystyle \frac{\sqrt{5}-1}{4},\frac{\sqrt{5}+1}{4}\).

\(sin(\pi/6)=1/2\)  и \(\displaystyle \frac{\sqrt{5}+1}{4}> 1/2\).

Тогда \(\displaystyle sin(\pi/10)=\frac{\sqrt{5}-1}{4}\).
« Последнее редактирование: 16 Март 2023, 12:14:57 от Ost »

Оффлайн Иван Горин

  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 4517
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2173/-934
  • Пол: Мужской
Re: Найти sin 18°
« Ответ #2 : 16 Март 2023, 14:51:01 »
\(\displaystyle \frac{\pi}{180}\cdot 18^\circ=\frac{\pi}{10}\).

\(\displaystyle cos\left(5 \cdot \frac{\pi}{10} \right)=0\).

\(cos(2~\alpha+3~\alpha)=cos(2~\alpha)~cos(3~\alpha)-sin(2~\alpha)~sin(3~\alpha)\).
...

Получается уравнение \(16~sin(\alpha)^4-12~sin(\alpha)^2+1=0\).

\(16~x^4-12~x^2+1=0\).

Из четырёх корней два не подходят, так как меньше нуля.
Выбираем из \(\displaystyle \frac{\sqrt{5}-1}{4},\frac{\sqrt{5}+1}{4}\).

\(sin(\pi/6)=1/2\)  и \(\displaystyle \frac{\sqrt{5}+1}{4}> 1/2\).

Тогда \(\displaystyle sin(\pi/10)=\frac{\sqrt{5}-1}{4}\).

Всё верно.

Имеется ещё один из вариантов решения.
Найти  \(sin \alpha\)
\(\alpha =18°\)
 \(5\alpha =90°\)
\(sin 2\alpha=cos 3\alpha\)
\(2sin \alpha \, cos \alpha=cos^3 \alpha-3 cos \alpha \,sin^2 \alpha \)
Разделим обе части на \(cos \alpha\)
\(2sin \alpha =cos^2 \alpha-3  \,sin^2 \alpha \)
\(2sin \alpha =1-sin^2 \alpha-3  \,sin^2 \alpha \)
\(sin \alpha =x \)

\(4x^2+2x-1=0\)

\(\displaystyle x=\frac{-2\pm \sqrt{4+16}}{8}=\frac{-1\pm \sqrt{5}}{4}\)
\(\displaystyle x_{1} =\frac{\sqrt{5}-1}{4}\)
\(\displaystyle x_{2} =\frac{-1- \sqrt{5}}{4}\) корень отбрасываем так как \(sin\,18°>0\)

Ответ: \(\displaystyle  sin\,18°=\frac{\sqrt{5}-1}{4}\)






Оффлайн Ost

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 2377
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +284/-29
Re: Найти sin 18°
« Ответ #3 : 16 Март 2023, 15:25:00 »
Всё верно.

Имеется ещё один из вариантов решения.
Найти  \(sin \alpha\)
\(\alpha =18°\)
 \(5\alpha =90°\)
\(sin 2\alpha=cos 3\alpha\)
\(2sin \alpha \, cos \alpha=cos^3 \alpha-3 cos \alpha \,sin^2 \alpha \)
Разделим обе части на \(cos \alpha\)
\(2sin \alpha =cos^2 \alpha-3  \,sin^2 \alpha \)
\(2sin \alpha =1-sin^2 \alpha-3  \,sin^2 \alpha \)
\(sin \alpha =x \)

\(4x^2+2x-1=0\)

\(\displaystyle x=\frac{-2\pm \sqrt{4+16}}{8}=\frac{-1\pm \sqrt{5}}{4}\)
\(\displaystyle x_{1} =\frac{\sqrt{5}-1}{4}\)
\(\displaystyle x_{2} =\frac{-1- \sqrt{5}}{4}\) корень отбрасываем так как \(sin\,18°>0\)

Ответ: \(\displaystyle  sin\,18°=\frac{\sqrt{5}-1}{4}\)
\(2\alpha =90°-3\alpha\).
Существенное упрощение решения.




Оффлайн Иван Горин

  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 4517
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2173/-934
  • Пол: Мужской
Re: Найти sin 18°
« Ответ #4 : 16 Март 2023, 17:21:17 »
\(2\alpha =90°-3\alpha\).
Существенное упрощение решения.
Именно так. В этом и идея упрощения.
\(sin (2\alpha) =cos(90°-2\alpha)=cos(5\alpha-2\alpha)=cos(3\alpha)\)
Можно записать и по другому:
\(cos (2\alpha) =sin(3\alpha)\)
От этого ответ не изменится.


Большой Форум

Re: Найти sin 18°
« Ответ #4 : 16 Март 2023, 17:21:17 »
Loading...