БЕСПЛАТНАЯ ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО ПРОФИЛЬНОЙ МАТЕМАТИКЕ
Подготовься к ЕГЭ-2026 по профильной математике самостоятельно с помощью сервиса "1С:Репетитор"!
Понятная теория и эффективные тренажеры с объяснением! Вы успеете подготовиться к экзамену! Начните занятия прямо сейчас!
design_arrow
Тригонометрические формулы. ЭГЕ–2024. Пробные задания

Тригонометрические формулы. ЭГЕ–2024. Пробные задания

Теория

Для начала вспомним все формулы тригонометрии, которые вы изучали в школьной программе. Здесь важно то, что каждая из формул может пригодиться для решения той или иной задачи варианта. 

формула 1 основное тригонометрическое тождество. 

Основные формулы: 

 формула 2

Данные формулы будут появляться в заданиях редко:

формула 3  

Формулы суммы и разности углов:

формула 4  

Формулы двойного угла:

формула 5  

Также нам понадобится знание знаков тригонометрических функций в каждой из четвертей тригонометрического круга.

тригонометрический круг 

 

Четверть

Углы в градусах

Углы в радианах

Знак sinx

Знак cosx

Знак tgx

Знак ctgx

I

от 0º

до 90º

от 0

до π/2

+

+

+

+

II

от 90º

до 180º

от π /2

до π

+

III

от 180º

до 270º

от π

до 3 π /2

+

+

IV

от 270º

до 360º

от 3 π /2

до 2 π

+

 

Рассмотрение типовых задач 

  1. Задание: необходимо упростить выражение sin²(2x) – cos²(2x).

    Решение. Для начала заметим, что в данном выражении стоят квадраты при функциях, что уже сужает круг поиска нужной формулы.

    Взглянув на формулы двойного угла, можно заметить, что условие очень близко к формуле косинуса двойного угла, но у формул противоположные знаки. Делаем вывод: если поменяем знаки на противоположные (вынесем минус за скобки), то сможем применить формулу. Также следует заметить, что в той формуле используется угол α, а у нас . Распишем:

    sin²(2x) – cos²(2x) = – (cos²(2x) – sin²(2x)) = – cos(2∙2x) = – cos(4x).

    Ответ: – cos(4x).

  2. Задание: нужно упростить следующее выражение: cos(x + π/2).

    Решение. С помощью формулы тождественного преобразования можно легко сделать упрощение. Но в данном примере мы воспользуемся тригонометрическим кругом.

    Вспомним, что косинусы на нём означают ось иксов. Угол π /2 у нас располагается сверху, и затем к нему прибавляют какой-то угол х, то есть мы идём дальше по кругу во вторую четверть. А в ней ось ОХ отрицательна и, соответственно, мы можем сразу поставить знак минус после знака равно. Далее мы меняем функцию cos на sin и  оставляем угол х, убираем только π /2. Вот результат наших преобразований:

    cos(x + π /2) = –sin(x).

    Ответ: –sin(x).

  3. Задание: упростите выражение 4cos²(3x) + 4sin²(3x) с использованием формулы тождественных преобразований.

    Решение. Взглянем на условие. Можно заметить, что оно очень похоже на основное тригонометрическое тождество. Единственное, что нам мешает, —  четвёрка, которую мы можем вынести за скобки, затем сложить формулу и после главное не забыть проверить, одинаковые ли у нас аргументы (углы) при функциях  .

    Получим следующие результаты преобразований:

    4cos²(3x) + 4sin²(3x) = 4(cos²(3x) + sin²(3x)) = 4 ∙ 1 = 4.

    Ответ: 4.

  4. Задание: упростите выражение sin(2 ππ).

    Решение. Четверть, в которой  лежит данный угол, мы найдём, когда от 2 π (или 360º) отнимем какой-то угол π. То есть мы пойдём по часовой стрелке по кругу вправо и попадём в IV четверть.

    Так как в угле с π (2 π) нет дробной части и сам он лежит на горизонтальной оси, значит, название у исходной функции меняться не будет, а знак поменяется с плюса на минус. Запишем преобразования:

    sin(2 ππ) = –sin(π).

    Ответ: –sin(π).

  5. Задание: упростите выражение 3cos²(75) + 3cos²(15).

    Решение. Применим ту же логику в преобразовании углов, что мы использовали в предыдущих заданиях, только на этот раз у нас есть числа. Попробуем привести к углу в 15º. То есть пойдём от угла 90º:

    15º = 90º – 75º.

    Далее нам надо понять поведение функции. Так как 90º находится на вертикальной оси, то косинус поменяется на синус. У нас вычитание, поэтому мы попадаем в I четверть, где у нас сохранится положительный знак.

    Теперь запишем наши размышления и получим ответ:

    3cos²(75) + 3cos²(15) = 3cos²(75) + 3cos²(90 – 75) = 3cos²(75) + 3sin²(75) =

    = 3(cos²(75) + sin²(75)) = 3 ∙ 1 = 3.

    Ответ: 3.

    Каждое из заданий здесь и возможных заданий на ЕГЭ по тригонометрии может   потребовать для решения знания одной из формул. Важно выучить их все и научиться применять. Эти задания помогут вам закрепить знания о тождественных преобразованиях и использовать их для работы с тригонометрическими выражениями на ЕГЭ.