2548.

Trigonometrijske funkcije dvostrukog ugla

TEKST ZADATKA

Pokazati da je:

tg 3x=tg(π3x)tg x tg(π3+x)\text{tg } 3x = \text{tg}\left(\frac{\pi}{3} - x\right) \text{tg } x \text{ tg}\left(\frac{\pi}{3} + x\right)

REŠENJE ZADATKA

Krenućemo od desne strane jednakosti. Primenjujemo adicione formule za tangens razlike i zbira uglova:

tg(α±β)=tg α±tg β1tg α tg β\text{tg}(\alpha \pm \beta) = \frac{\text{tg } \alpha \pm \text{tg } \beta}{1 \mp \text{tg } \alpha \text{ tg } \beta}

Zamenjujemo α=π3 \alpha = \frac{\pi}{3} i β=x, \beta = x , i koristimo poznatu vrednost tgπ3=3: \text{tg}\frac{\pi}{3} = \sqrt{3} :

tg(π3x)=3tg x1+3tg x,tg(π3+x)=3+tg x13tg x\text{tg}\left(\frac{\pi}{3} - x\right) = \frac{\sqrt{3} - \text{tg } x}{1 + \sqrt{3}\text{tg } x}, \quad \text{tg}\left(\frac{\pi}{3} + x\right) = \frac{\sqrt{3} + \text{tg } x}{1 - \sqrt{3}\text{tg } x}

Ubacujemo ove izraze u početni izraz sa desne strane:

3tg x1+3tg xtg x3+tg x13tg x\frac{\sqrt{3} - \text{tg } x}{1 + \sqrt{3}\text{tg } x} \cdot \text{tg } x \cdot \frac{\sqrt{3} + \text{tg } x}{1 - \sqrt{3}\text{tg } x}

Množimo razlomke. U brojiocu i imeniocu prepoznajemo razliku kvadrata (ab)(a+b)=a2b2: (a-b)(a+b) = a^2 - b^2 :

tg x(3)2(tg x)212(3tg x)2\text{tg } x \cdot \frac{(\sqrt{3})^2 - (\text{tg } x)^2}{1^2 - (\sqrt{3}\text{tg } x)^2}

Sređujemo izraz kvadriranjem i množenjem sa tg x: \text{tg } x :

tg x3tg2x13tg2x=3tg xtg3x13tg2x\text{tg } x \cdot \frac{3 - \text{tg}^2 x}{1 - 3\text{tg}^2 x} = \frac{3\text{tg } x - \text{tg}^3 x}{1 - 3\text{tg}^2 x}

Sada ćemo izvesti formulu za tg 3x \text{tg } 3x kako bismo pokazali da je jednaka dobijenom izrazu. Zapisujemo 3x 3x kao 2x+x 2x + x i primenjujemo adicionu formulu:

tg 3x=tg(2x+x)=tg 2x+tg x1tg 2x tg x\text{tg } 3x = \text{tg}(2x + x) = \frac{\text{tg } 2x + \text{tg } x}{1 - \text{tg } 2x \text{ tg } x}

Primenjujemo formulu za tangens dvostrukog ugla tg 2x=2tg x1tg2x: \text{tg } 2x = \frac{2\text{tg } x}{1 - \text{tg}^2 x} :

tg 3x=2tg x1tg2x+tg x12tg x1tg2xtg x\text{tg } 3x = \frac{\frac{2\text{tg } x}{1 - \text{tg}^2 x} + \text{tg } x}{1 - \frac{2\text{tg } x}{1 - \text{tg}^2 x} \cdot \text{tg } x}

Svodićemo brojilac i imenilac na zajednički imenilac 1tg2x: 1 - \text{tg}^2 x :

tg 3x=2tg x+tg x(1tg2x)1tg2x1tg2x2tg2x1tg2x\text{tg } 3x = \frac{\frac{2\text{tg } x + \text{tg } x(1 - \text{tg}^2 x)}{1 - \text{tg}^2 x}}{\frac{1 - \text{tg}^2 x - 2\text{tg}^2 x}{1 - \text{tg}^2 x}}

Skraćujemo zajednički imenilac i sređujemo izraze u brojiocu i imeniocu:

tg 3x=2tg x+tg xtg3x13tg2x=3tg xtg3x13tg2x\text{tg } 3x = \frac{2\text{tg } x + \text{tg } x - \text{tg}^3 x}{1 - 3\text{tg}^2 x} = \frac{3\text{tg } x - \text{tg}^3 x}{1 - 3\text{tg}^2 x}

Pošto smo pokazali da su i leva i desna strana jednake istom izrazu, time je dokaz završen.

tg 3x=tg(π3x)tg x tg(π3+x)\text{tg } 3x = \text{tg}\left(\frac{\pi}{3} - x\right) \text{tg } x \text{ tg}\left(\frac{\pi}{3} + x\right)

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti