Проверка преобразования тождества при применении формул двойного угла — мини-практикум с ответами, 10 класс
Содержание статьи5 разделов
Мини-тест: проверяем формулы двойного угла
Цель — не просто узнавать формулы, а находить ошибочный знак, отличать синус от тангенса двойного угла и проверять область определения дроби. Все аргументы даны в радианах. Задания короткие, поэтому прежде чем открывать решения, рядом с каждым напишите «верно/неверно», исправление или точное значение.
Двенадцать контрольных вопросов
- Верно ли при любом x: 2sin x cos x = sin 2x?
- Исправьте запись cos 2x = sin²x − cos²x.
- Что равно 1 − 2sin²x?
- Если cos x = 3/5, вычислите cos 2x.
- Если sin x cos x = −1/4, найдите sin 2x.
- Истинно ли sin²x+cos²x = cos 2x для всех x?
- Заполните: (1−cos 2x)/2 = □.
- Может ли cos 2x быть записан как 2cos²x−1?
- Верно ли sin 2x/(2cos x)=sin x без условий?
- Ученик написал tg 2x=2tg x/(1+tg²x). Укажите ошибку.
- Найдите sin²x, если cos 2x=−3/5.
- При x=π/4 проверьте cos 2x = cos²x − sin²x.
Подсчёт баллов
За каждый правильный ответ — 1 балл, за пояснение в заданиях 2, 6, 9 и 10 — дополнительно по 1 баллу. Всего 16 баллов. 14–16 — уверенное владение; 10–13 — повторите знаки формул; 6–9 — потренируйте основные преобразования; 0–5 — начните с вывода cos 2x через основное тождество. Ответы вида «верно» без вычисления там, где требуется обоснование, не дают дополнительного балла.
Разбор ответов
- Верно; это формула синуса двойного угла, без ограничений.
- Нужен обратный порядок: cos 2x = cos²x − sin²x.
- cos 2x; следует из cos²x−sin²x и sin²x+cos²x=1.
- 2·9/25−1=−7/25. Значение sin x не требуется.
- −1/2, потому что sin 2x=2sin x cos x.
- Ложно; левая часть равна 1, при x=π/2 правая равна −1.
- sin²x. Проверка: 1−cos 2x=2sin²x.
- Да, на всей ℝ; после замены sin²x=1−cos²x.
- При cos x≠0 верно. В точках cos x=0 левая часть не определена.
- Правая часть равна sin 2x, а не tg 2x. Для tg 2x знаменатель 1−tg²x и нужны ОДЗ.
- sin²x=(1−cos 2x)/2=(1+3/5)/2=4/5.
- 0=1/2−1/2; равенство верно. Этим значением удобно обнаруживать неверный знак.
Как отличить типичные ловушки
Синус двойного угла содержит произведение sin x cos x и множитель 2. Косинус двойного угла удобно проверять тремя формами: cos²x−sin²x, 1−2sin²x, 2cos²x−1. Все три корректны на всей ℝ. Но если вы переходите к тангенсу, то появляется знаменатель: нельзя утверждать тождество на точках, где знаменатель обращается в нуль.
Особое внимание на задания 9 и 10: равенство двух упрощённых формул не даёт права убрать исходный делитель. В задании 9 при x=π/2 выражение слева имеет нулевой знаменатель, даже если после формального сокращения справа остаётся определённый sin x. Проверка области выполняется по исходной записи.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
