7. Формула суммы n первых членов арифметической прогрессии имеет вид: (3)
8. Если в формулу (3) подставить вместо аn его выражение по формуле (2), то получим соотношение
9. Из определения разности арифметической прогрессии следует, что a1 + an = a2 + an-1 = ..., т. е. сумма членов, равноудаленных от концов прогрессии, есть величина постоянная.
Ответ № 11
1. Числовая последовательность, первый член которой отличен от нуля, а каждый член, начиная со второго, равен предшествующему члену, умноженному на одно и то же не равное нулю число, называется геометрической прогрессией.
2. Из определения геометрической прогрессии следует, что отношение любого ее члена к предшествующему равно одному и тому же числу, т. е. b2:b1 = b3:b2 = ... = bn:bn-1 = bn+1:bn = ... . Это число называется знаменателем геометрической прогрессии и обычно обозначается буквой q.
3. Для того, чтобы задать геометрическую прогрессию (bn), достаточно знать ее первый член b1 и знаменатель q.
4. Если q > 0 ( ), то прогрессия является монотонной последовательностью. Пусть, например, b1= -2, q = 3, тогда геометрическая прогрессия -2, -6, -18, ... есть монотонно убывающая последовательность. Если q = 1, то все члены прогрессии равны между собой. В этом случае прогрессия является постоянной последовательностью.
5. Характеристическое свойство геометрической прогрессии. Последовательность (bn) является геометрической прогрессией тогда и только тогда, когда каждый ее член, начиная со второго, есть среднее геометрическое соседних с ним членов, т. е. (1)
6. Формула n-го члена геометрической прогрессии имеет вид: (2)
7. Формула суммы п первых членов геометрической прогрессии имеет вид: , (3)
8. Если в формулу (3) подставить вместо bn его выражение по формуле (2), то получится соот-ношение. , (4)
9. Из определения знаменателя геометрической прогрессии следует, что b1bn = b2bn-1 = …, т.е. произведение членов, равноотстоящих от концов прогрессии, есть величина постоянная.
Сумма бесконечной геометрической прогресси при
1. Пусть (xn) - геометрическая прогрессия со знаменателем q, где и . Суммой бесконечной геометрической прогрессии, знаменатель которой удовлетворяет условию , называется предел суммы n первых ее членов при .
2. Обозначим сумму бесконечной геометрической прогрессии через S. Тогда верна формула .
№ 12
Решение тригонометрических уравнений вида sin(x) = a
1. формула для корней уравнения sin(x) = a, где , имеет вид:
Частные случаи:
2. sin(x) = 0, x =
3. sin(x) = 1, x =
4. sin(x) = -1, x =
5. формула для корней уравнения sin2(x) = a, где , имеет вид: x=
Решение тригонометрических неравенств вида sin(x) > a, sin(x) < a
1. Неравенства, содержащие переменную только под знаком тригонометрической функции, называются тригонометрическими.
2. При решении тригонометрических неравенств используют свойство монотонности триго-нометрических функций, а также промежутки их знакопостоянства.
3. Для решения простейших тригонометрических неравенств вида sin(x) > a (sin(x) < а) используют единичную окружность или график функции y = sin(x).
sin(x) = 0 если х = ;
sin(x) = -1, если x = >;
sin(x) > 0, если ;
sin(x) < 0, если .
Ответ № 13
Решение тригонометрического уравнения cos(x) = a
1. Формула для корней уравнения cos(x) = a, где , имеет вид: .
2. Частные случаи:
cos(x) = 1, x = ;
cos(x) = 0, ;
cos(x) = -1, x =
3. Формула для корней уравнения cos2(x) = a, где , имеет вид: .
Решение тригонометрических неравенств вида cos(x) > a, cos(x) < a
1. Для решения простейших тригонометрических неравенств вида cos(x) > a, cos(x) < a используют единичную окружность или график функции y = cos(x);
2. Важным моментом является знание, что:
cos(x) = 0, если ;
cos(x) = -1, если x = ;
cos(x) = 1, если x = ;
cos(x) > 0, если ;
cos(x) > 0, если .
№ 14
Решение тригонометрического уравнения tg(x) = a
1. Формула для корней уравнения tg(x) = a имеет вид: .
2. Частные случаи:
tg(x) = 0, x = ;
tg(x) = 1, ;
tg(x) = -1, .
3. Формула для корней уравнения tg2(x) = a, где , имеет вид:
Решение тригонометрических неравенств вида tg(x) > a, tg(x) < a
1. Для решения простейших тригонометрических неравенств вида tg(x) > a, tg(x) < a используют единичную окружность или график функции y = tg(x).
2. Важно знать, что:
tg(x) > 0, если ;
tg(x) < 0, если ;
Тангенс не существует, если .
№ 15
1. Формулами приведения называются соотношения, с помощью которых значения тригонометрических функций аргументов , , , , выражаются через значения sin , cos , tg и ctg .
2. Все формулы приведения можно свести в следующую таблицу:
Функция
Аргумент
sin
cos
cos
sin
-sin
-cos
-cos
-sin
sin
cos
sin
-sin
-cos
-cos
-sin
sin
cos
cos
tg
ctg
-ctg
-tg
tg
ctg
-ctg
-tg
tg
ctg
tg
-tg
-ctg
ctg
tg
-tg
-ctg
ctg
1. Для облегчения запоминания приведенных формул нужно использовать следующие правила:
a) при переходе от функций углов , к функциям угла название функции изменяют: синус на косинус, тангенс на котангенс и наоборот;
при переходе от функций углов , к функциям угла название функции сохраняют;
б) считая острым углом (т. е. ), перед функцией угла ставят такой знак, какой имеет приводимая функ-ция углов , , .
Все вышеприведенные формулы можно получить, пользуясь следующим правилом:
Любая тригонометрическая функция угла 90°n + по абсолютной величине равна той же функции угла , если число n - четное, и дополнительной функции, если число n - нечетное. При этом, если функция угла 90°n + . положительна, когда - острый угол, то знаки обеих функций одинаковы, если отрицательна, то различны.
№ 16
1. Формулы косинуса суммы и разности двух аргументов:
Рис.1 Рис.2
Повернем радиус ОА, равный R, около точки О на угол и на угол (рис.1). Получим радиусы ОВ и ОС. Найдем скалярное произведение векторов и . Пусть координаты точки В равны х1 и y1, координаты точки С равны х2 и y2. Эти же координаты имеют соответственно и векторы и . По определению скалярного произведения векторов:
= х1х2 + y1y2. (1)
Выразим скалярное произведение через тригонометрические функции углов и . Из определения косинуса и синуса следует, что
х1 = R cos , y1 = R sin , х2 = R cos , y2 = R sin .
Подставив значения х1, х2, y1, y2 в правую часть равенства (1), получим:
= R2cos cos + R2sin sin = R2(cos cos + sin sin ).
С другой стороны, по теореме о скалярном произведении векторовимеем:
= cos BOC = R2cos BOC.
Угол ВОС между векторами и может быть равен - (рис.1), - ( - ) (рис.2) либо может отличаться от этих значений на целое число оборотов. В любом из этих случаев cos BOC = cos ( - ). Поэтому
= R2 cos ( - ).
Т.к. равно также R2(cos cos + sin sin ), то
cos( - ) = cos cos + sin sin .
cos( + ) = cos( - (- )) = cos cos(- ) + sin sin(- ) = cos cos - sin sin .
Значит,
cos( + ) = cos cos - sin sin .
2. Формулы синуса суммы и разности двух аргументов:
sin( + ) = cos( /2 - ( + )) = cos(( /2 - ) - ) = cos( /2 - ) cos + sin( /2 - ) sin = sin cos + cos sin .
Значит,
sin( + ) = sin cos + cos sin .
sin( - ) = sin( + (- )) = sin cos(- ) + cos sin(- ) = sin cos - cos sin .
Значит,
sin( - ) = sin cos - cos sin .
№ 17
Формулы двойных углов
Формулы сложения позволяют выразить sin 2 , cos 2 , tg 2 , ctg 2 через тригонометрические функции угла .
Положим в формулах
sin( + ) = sin cos + cos sin ,
cos( + ) = cos cos - sin sin ,
,
.
равным . Получим тождества:
sin 2 = 2 sin cos ;
cos 2 = cos2 - sin2 = 1 - sin2 = 2 cos2 - 1;
; .
№ 18