Adicione formule

Do sada su trigonometrijske vrednosti bile poznate uglavnom za standardne uglove: 30°30°, 45°45°, 60°60°, kao i za njihove odgovarajuće uglove u ostalim kvadrantima.

Adicione formule proširuju tu mogućnost: iz poznatih vrednosti za uglove α\alpha i β\beta možemo izračunati vrednosti za njihove zbirove i razlike α+β\alpha + \beta i α−β\alpha - \beta.


Sadržaj

  1. Pregled formula
  2. Primeri

1. Pregled formula

Sinus zbira i razlike:

sin⁡(α+β)=sin⁡αcos⁡β+cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta

sin⁡(α−β)=sin⁡αcos⁡β−cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha - \beta) = \sin\alpha\cos\beta - \cos\alpha\sin\beta

Kosinus zbira i razlike:

cos⁡(α+β)=cos⁡αcos⁡β−sin⁡αsin⁡β\cos(\alpha + \beta) = \cos\alpha\cos\beta - \sin\alpha\sin\beta

cos⁡(α−β)=cos⁡αcos⁡β+sin⁡αsin⁡β\cos(\alpha - \beta) = \cos\alpha\cos\beta + \sin\alpha\sin\beta

Tangens zbira i razlike:

tg⁡(α+β)=tg⁡α+tg⁡β1−tg⁡αtg⁡β\operatorname{tg}(\alpha + \beta) = \frac{\operatorname{tg}\alpha + \operatorname{tg}\beta}{1 - \operatorname{tg}\alpha\operatorname{tg}\beta}

tg⁡(α−β)=tg⁡α−tg⁡β1+tg⁡αtg⁡β\operatorname{tg}(\alpha - \beta) = \frac{\operatorname{tg}\alpha - \operatorname{tg}\beta}{1 + \operatorname{tg}\alpha\operatorname{tg}\beta}

Kotangens zbira i razlike:

ctg⁡(α+β)=ctg⁡αctg⁡β−1ctg⁡α+ctg⁡β\operatorname{ctg}(\alpha + \beta) = \frac{\operatorname{ctg}\alpha\operatorname{ctg}\beta - 1}{\operatorname{ctg}\alpha + \operatorname{ctg}\beta}

ctg⁡(α−β)=ctg⁡αctg⁡β+1ctg⁡β−ctg⁡α\operatorname{ctg}(\alpha - \beta) = \frac{\operatorname{ctg}\alpha\operatorname{ctg}\beta + 1}{\operatorname{ctg}\beta - \operatorname{ctg}\alpha}


2. Primeri

2.1 Izračunavanje vrednosti za nestandardni ugao

Ugao koji nije u standardnoj tabeli vrednosti (30°30°, 45°45°, 60°60°...) zapišemo kao zbir ili razliku dva standardna ugla, pa primenimo odgovarajuću formulu.

Zadatak. Naći vrednosti svih trigonometrijskih funkcija ugla 15°15°.

Korak 1. Pišemo 15°=45°−30°15° = 45° - 30°.

Korak 2. Sinus: sin⁡15°=sin⁡(45°−30°)=sin⁡45°cos⁡30°−cos⁡45°sin⁡30°\sin 15° = \sin(45° - 30°) = \sin 45°\cos 30° - \cos 45°\sin 30° =22⋅32−22⋅12=6−24= \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}

Korak 3. Kosinus: cos⁡15°=cos⁡(45°−30°)=cos⁡45°cos⁡30°+sin⁡45°sin⁡30°\cos 15° = \cos(45° - 30°) = \cos 45°\cos 30° + \sin 45°\sin 30° =22⋅32+22⋅12=6+24= \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}

Korak 4. Tangens: tg⁡15°=tg⁡45°−tg⁡30°1+tg⁡45°tg⁡30°=1−331+33=3−33+3\operatorname{tg} 15° = \frac{\operatorname{tg} 45° - \operatorname{tg} 30°}{1 + \operatorname{tg} 45°\operatorname{tg} 30°} = \frac{1 - \frac{\sqrt{3}}{3}}{1 + \frac{\sqrt{3}}{3}} = \frac{3 - \sqrt{3}}{3 + \sqrt{3}}

Racionalizujemo imenilac množenjem sa 3−33−3\dfrac{3 - \sqrt{3}}{3 - \sqrt{3}}:

tg⁡15°=(3−3)29−3=9−63+36=12−636=2−3\operatorname{tg} 15° = \frac{(3-\sqrt{3})^2}{9 - 3} = \frac{9 - 6\sqrt{3} + 3}{6} = \frac{12 - 6\sqrt{3}}{6} = 2 - \sqrt{3}

Korak 5. Kotangens je recipročna vrednost tangensa: ctg⁡15°=12−3⋅2+32+3=2+34−3=2+3\operatorname{ctg} 15° = \frac{1}{2 - \sqrt{3}} \cdot \frac{2 + \sqrt{3}}{2 + \sqrt{3}} = \frac{2 + \sqrt{3}}{4 - 3} = 2 + \sqrt{3}

Za racionalizaciju imenilaca oblika a±ba \pm \sqrt{b} množimo sa konjugatom a∓ba \mp \sqrt{b}. Rezultat u imeniocu je uvek razlika kvadrata, bez korena.


2.2 Uprošćavanje prepoznavanjem obrasca

Neki izrazi izgledaju složeno, ali direktno odgovaraju desnoj strani neke adicione formule. Tada ne razvijamo, već sklapamo unazad.

Zadatak. Uprostiti: cos⁡7π10cos⁡π5+sin⁡7π10sin⁡π5\cos\dfrac{7\pi}{10}\cos\dfrac{\pi}{5} + \sin\dfrac{7\pi}{10}\sin\dfrac{\pi}{5}.

Prepoznajemo obrazac cos⁡αcos⁡β+sin⁡αsin⁡β=cos⁡(α−β)\cos\alpha\cos\beta + \sin\alpha\sin\beta = \cos(\alpha - \beta):

cos⁡(7π10−π5)=cos⁡(7π10−2π10)=cos⁡5π10=cos⁡π2=0\cos\left(\frac{7\pi}{10} - \frac{\pi}{5}\right) = \cos\left(\frac{7\pi}{10} - \frac{2\pi}{10}\right) = \cos\frac{5\pi}{10} = \cos\frac{\pi}{2} = 0

Zadatak. Uprostiti: tg⁡ ⁣(π4+α)−tg⁡α1+tg⁡ ⁣(π4+α)tg⁡α\dfrac{\operatorname{tg}\!\left(\dfrac{\pi}{4} + \alpha\right) - \operatorname{tg}\alpha}{1 + \operatorname{tg}\!\left(\dfrac{\pi}{4} + \alpha\right)\operatorname{tg}\alpha}.

Prepoznajemo obrazac formule za tg⁡(x−y)\operatorname{tg}(x - y) sa x=π4+αx = \dfrac{\pi}{4} + \alpha i y=αy = \alpha:

tg⁡ ⁣(π4+α−α)=tg⁡π4=1\operatorname{tg}\!\left(\frac{\pi}{4} + \alpha - \alpha\right) = \operatorname{tg}\frac{\pi}{4} = 1


2.3 Uprošćavanje razvijanjem i sređivanjem

Zadatak. Uprostiti: tg⁡ ⁣(π4+α)−tg⁡ ⁣(π4−α)\operatorname{tg}\!\left(\dfrac{\pi}{4} + \alpha\right) - \operatorname{tg}\!\left(\dfrac{\pi}{4} - \alpha\right).

Razvijamo oba tangensa:

tg⁡ ⁣(π4+α)=1+tg⁡α1−tg⁡αtg⁡ ⁣(π4−α)=1−tg⁡α1+tg⁡α\operatorname{tg}\!\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) = \frac{1 + \operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}\alpha} \qquad \operatorname{tg}\!\left(\frac{\pi}{4} - \alpha\right) = \frac{1 - \operatorname{tg}\alpha}{1 + \operatorname{tg}\alpha}

Svodimo na zajednički imenilac (1−tg⁡2α)(1 - \operatorname{tg}^2\alpha):

(1+tg⁡α)2−(1−tg⁡α)21−tg⁡2α\frac{(1 + \operatorname{tg}\alpha)^2 - (1 - \operatorname{tg}\alpha)^2}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha}

Razvijamo brojilac koristeći razliku kvadrata (a2−b2)=(a−b)(a+b)(a^2 - b^2) = (a-b)(a+b):

=4tg⁡α1−tg⁡2α=2⋅2tg⁡α1−tg⁡2α=2tg⁡(2α)= \frac{4\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = 2 \cdot \frac{2\operatorname{tg}\alpha}{1 - \operatorname{tg}^2\alpha} = 2\operatorname{tg}(2\alpha)

Zadatak. Uprostiti: cos⁡ ⁣(π3+α)cos⁡ ⁣(π3−α)−cos⁡2α\cos\!\left(\dfrac{\pi}{3} + \alpha\right)\cos\!\left(\dfrac{\pi}{3} - \alpha\right) - \cos^2\alpha.

Razvijamo koristeći cos⁡(α±β)\cos(\alpha \pm \beta):

(cos⁡π3cos⁡α−sin⁡π3sin⁡α)(cos⁡π3cos⁡α+sin⁡π3sin⁡α)−cos⁡2α\left(\cos\frac{\pi}{3}\cos\alpha - \sin\frac{\pi}{3}\sin\alpha\right)\left(\cos\frac{\pi}{3}\cos\alpha + \sin\frac{\pi}{3}\sin\alpha\right) - \cos^2\alpha

Prepoznajemo razliku kvadrata (A−B)(A+B)=A2−B2(A - B)(A + B) = A^2 - B^2:

=cos⁡2π3cos⁡2α−sin⁡2π3sin⁡2α−cos⁡2α= \cos^2\frac{\pi}{3}\cos^2\alpha - \sin^2\frac{\pi}{3}\sin^2\alpha - \cos^2\alpha

Zamenjujemo cos⁡π3=12\cos\frac{\pi}{3} = \frac{1}{2} i sin⁡π3=32\sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}:

=14cos⁡2α−34sin⁡2α−cos⁡2α=−34cos⁡2α−34sin⁡2α=−34(cos⁡2α+sin⁡2α)=−34= \frac{1}{4}\cos^2\alpha - \frac{3}{4}\sin^2\alpha - \cos^2\alpha = -\frac{3}{4}\cos^2\alpha - \frac{3}{4}\sin^2\alpha = -\frac{3}{4}(\cos^2\alpha + \sin^2\alpha) = -\frac{3}{4}

Zadatak. Uprostiti: sin⁡(α+β)−sin⁡βcos⁡αsin⁡(α−β)+sin⁡βcos⁡α\dfrac{\sin(\alpha + \beta) - \sin\beta\cos\alpha}{\sin(\alpha - \beta) + \sin\beta\cos\alpha}.

Razvijamo sinus zbira i razlike:

sin⁡(α+β)=sin⁡αcos⁡β+cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha + \beta) = \sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta sin⁡(α−β)=sin⁡αcos⁡β−cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha - \beta) = \sin\alpha\cos\beta - \cos\alpha\sin\beta

Uvrštavamo u razlomak. U brojiocu cos⁡αsin⁡β\cos\alpha\sin\beta i −sin⁡βcos⁡α-\sin\beta\cos\alpha se poništavaju, u imeniocu isto:

sin⁡αcos⁡βsin⁡αcos⁡β=1\frac{\sin\alpha\cos\beta}{\sin\alpha\cos\beta} = 1


Zadaci za vežbanje

10 ukupno

Primenom adicionih formula za zbir i razliku dva ugla, odrediti vrednost trigonometrijskih funkcija ugla: 5π12. \frac{5\pi}{12} .

Uvodni

Primenom adicionih formula za zbir i razliku dva ugla, odrediti vrednost trigonometrijskih funkcija ugla: π12. \frac{\pi}{12} .

Uvodni

Primenom adicionih formula za zbir i razliku dva ugla, odrediti vrednost trigonometrijskih funkcija ugla: 7π12. \frac{7\pi}{12} .

Uvodni

Naći bez upotrebe računskih pomagala vrednosti trigonometrijskih funkcija ugla: 15∘. 15^\circ .

Uvodni

Naći bez upotrebe računskih pomagala vrednosti trigonometrijskih funkcija ugla: 105∘. 105^\circ .

Uvodni

Naći bez upotrebe računskih pomagala vrednosti trigonometrijskih funkcija ugla: 75∘ 75^\circ ;

Uvodni

Uprostiti izraz: cos⁡7π10cos⁡π5+sin⁡7π10sin⁡π5. \cos\frac{7\pi}{10}\cos\frac{\pi}{5} + \sin\frac{7\pi}{10}\sin\frac{\pi}{5} .

Uvodni

Primenom adicionih formula za zbir i razliku dva ugla pokazati da je: cos⁡(π2−α)=sin⁡α. \cos\left(\frac{\pi}{2} - \alpha\right) = \sin\alpha .

Uvodni

Proveriti jednakost: cos⁡47∘cos⁡17∘+sin⁡47∘sin⁡17∘=32. \cos 47^\circ \cos 17^\circ + \sin 47^\circ \sin 17^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} .

Uvodni

Uprostiti izraz: cos⁡π7sin⁡8π7−sin⁡π7cos⁡8π7. \cos\frac{\pi}{7}\sin\frac{8\pi}{7} - \sin\frac{\pi}{7}\cos\frac{8\pi}{7} .

Uvodni