В задании 16 ЕГЭ базового уровня часто встречаются два сюжета. Первый: дано выражение с табличными углами (30∘, 45∘, 60∘, 90∘) - нужно подставить значения и посчитать. Второй: известна одна функция (например, синус), найти нужно другую (косинус или тангенс). Чтобы с этим справиться, достаточно таблицы углов и одной ключевой формулы - основного тригонометрического тождества.
Суть темы
Главная идея опирается на единичную окружность и теорему Пифагора, которая в тригонометрии превращается в основное тригонометрическое тождество. Если возвести синус угла в квадрат и прибавить квадрат косинуса того же угла, всегда получится единица. Зная эту связь, можно как по цепочке распутывать любые значения. Единственная сложность - правильно определить знак результата (плюс или минус). За знак отвечает координатная четверть, в которой находится угол - проверь это на модели ниже.
Основные формулы и факты
Для этой темы нужно помнить таблицу углов и две формулы.
Чтобы выбрать правильный знак при извлечении корня, нужно посмотреть на интервал, которому принадлежит угол α, и вспомнить знаки функций по четвертям.
Алгоритм решения
Задачи этого типа решаются по единому прямолинейному шаблону.
Примеры решения
Разберём задачи от самой простой (подстановка табличных значений) до поиска тангенса с учётом знака.
Пример 1. Подстановка табличных значений
Вычисли значение выражения 4sin30∘+2cos60∘.
Решение:
Посмотри в таблицу. sin30∘=21, cos60∘=21.
Подставь значения:
4⋅21+2⋅21=2+1=3
Ответ:3
Пример 2. Поиск косинуса с отрицательным синусом
Найди cosα, если sinα=−1051 и 270∘<α<360∘.
Возводим синус в квадрат
Минус при возведении в квадрат пропадает:
sin2α=(−1051)2=10051
Находим квадрат косинуса
cos2α=1−10051=10049
Извлекаем корень
cosα=±107=±0,7
Выбираем знак
Угол находится в пределах от 270∘ до 360∘. Это IV (четвёртая) четверть. Косинус в четвёртой четверти положительный (он отвечает за координату X, а она там справа, с плюсом). Значит, выбираем ответ с плюсом.
Ответ:0,7
Пример 3. Поиск тангенса
Найди tgα, если sinα=292 и 90∘<α<180∘.
План: сначала косинус
Чтобы найти тангенс, нам нужен и синус, и косинус. Синус уже есть, сначала найдём косинус.
Квадрат синуса:
sin2α=(292)2=294
Находим квадрат косинуса
cos2α=1−294=2929−294=2925
Извлекаем корень с учётом четверти
Обрати внимание на угол: 90∘<α<180∘ - это II четверть. Косинус во второй четверти отрицательный.
cosα=−295
Ищем тангенс
По формуле tgα=cosαsinα:
tgα=292:(−295)
Заменим деление умножением на перевёрнутую дробь:
tgα=292⋅(−529)
Корни сокращаются, остаётся:
tgα=−52=−0,4
Ответ:−0,4
Частые ошибки
Что запомнить
Шаг 1: Квадрат известной функции. Отрицательные числа станут положительными.
Шаг 2: Единица минус этот квадрат.
Шаг 3: Извлечение корня с оглядкой на градусы.
I четверть (0∘−90∘): все с плюсом.
II четверть (90∘−180∘): синус с плюсом, косинус и тангенс с минусом.
III четверть (180∘−270∘): тангенс с плюсом, синус и косинус с минусом.
IV четверть (270∘−360∘): косинус с плюсом, синус и тангенс с минусом.
При поиске тангенса "страшные" корни в знаменателях всегда сокращаются.
Табличные значения для 30∘, 45∘, 60∘ нужно знать наизусть.
Стратегия на экзамене
Проверь себя
Чему равно sin30∘?
Известно, что cos2α=0,36 и 90∘<α<180∘. Чему равен cosα?
Какой знак имеет тангенс в III четверти (180∘<α<270∘)?