Công thức nhân đôi, nhân ba, hạ bậc - Toán 11
Công thức lượng giác - Từ điển môn Toán 11 Công thức nhân đôi, nhân ba, hạ bậc - Toán 11
Công thức nhân đôi, nhân ba, hạ bậc
1. Công thức nhân đôi
2. Công thức nhân ba
3. Công thức hạ bậc
4. Ứng dụng công thức nhân đôi, hạ bậc vào bài tập
5. Bài tập vận dụng
1. Công thức nhân đôi
\(\sin 2a = 2\sin a\cos a\);
\(\cos 2a = {\cos ^2}a - {\sin ^2}a = 2{\cos ^2}a - 1 = 1 - 2{\sin ^2}a\);
\(\tan 2a = \frac{{2\tan a}}{{1 - {{\tan }^2}a}}\).
2. Công thức nhân ba
\(\sin 3a = 3\sin a - 4{\sin ^3}a\);
\(\cos 3a = 4{\cos ^3}a - 3\cos a\);
\(\tan 3a = \frac{{3\tan a - {{\tan }^3}a}}{{1 - 3{{\tan }^2}a}}\).
3. Công thức hạ bậc
\({\cos ^2}a = \frac{{1 + \cos 2a}}{2}\);
\({\sin ^2}a = \frac{{1 - \cos 2a}}{2}\);
\({\sin ^3}a = \frac{{3\sin a - \sin 3a}}{4}\);
\({\cos ^3}a = \frac{{3\cos a + \cos 3a}}{4}\).
4. Ứng dụng công thức nhân đôi, hạ bậc vào bài tập
1) Cho \(\cos a = - \frac{1}{3}\) \(\left( {\frac{\pi }{2} < a < \pi } \right)\). Tính sin2a.
Giải:
Vì \(\frac{\pi }{2} < a < \pi \) nên sina > 0.
Do đó \(\sin a = \sqrt {1 - {{\cos }^2}a} = \sqrt {1 - {{\left( { - \frac{1}{3}} \right)}^2}} = \sqrt {\frac{8}{9}} = \frac{{2\sqrt 2 }}{3}\).
Vậy \(\sin 2a = 2\sin a\cos a = 2.\frac{{2\sqrt 2 }}{3}.\left( { - \frac{1}{3}} \right) = - \frac{{4\sqrt 2 }}{9}\).
2) Cho \(\sin a + \cos a = \frac{1}{2}\). Tính:
a) sin2a;
b) cos4a.
Giải:
a) \(\sin a + \cos a = \frac{1}{2}\)
\( \Rightarrow {\left( {\sin a + \cos a} \right)^2} = \frac{1}{4}\)
\( \Leftrightarrow {\sin ^2}a + {\cos ^2}a + 2\sin a\cos a = \frac{1}{4}\)
\( \Leftrightarrow 1 + 2\sin a\cos a = \frac{1}{4}\)
\( \Leftrightarrow 2\sin a\cos a = \frac{1}{4} - 1 = - \frac{3}{4}\).
b) \(\cos 4a = \cos (2.2a) = 1 - {\sin ^2}2a = - \frac{1}{8}\).
3) Biết \(\cos \frac{\pi }{6} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\). Tính \(\cos \frac{\pi }{{12}}\).
Giải:
Ta có \({\cos ^2}\frac{\pi }{{12}} = \frac{{1 + \cos \frac{\pi }{6}}}{2} = \frac{{2 + \sqrt 3 }}{4}\).
Mà \(\cos \frac{\pi }{{12}} > 0\) nên \(\cos \frac{\pi }{{12}} = \frac{{\sqrt {2 + \sqrt 3 } }}{2}\).
5. Bài tập vận dụng
Cho góc $\alpha $ thỏa mãn $\cos \alpha = \frac{3}{5}$. Giá trị của $P = \cos 2\alpha $ là

Gợi ý