İfade ile Çarpılırsa Sonuç 1 Olan Seçeneği Bulma
Önemli Noktalar
- Verilen ifade:\frac{\sin 2x \cdot (\cos x - 1)}{\cos x \cdot (\cos 2x - 1)}
- Bu ifadenin hangi seçenekle çarpılırsa sonucu 1 olur.
- Seçenekler: \sec x, \csc x, \sin \frac{x}{2}, \tan \frac{x}{2}, \cot \frac{x}{2}
Verilen ifadeyi sadeleştirerek ve trigonometrik özdeşlikleri kullanarak doğru seçeneği bulalım.
Adım 1: İfadeyi Sadeleştirme
Öncelikle trigonometrik özdeşlikleri hatırlayalım:
- \sin 2x = 2 \sin x \cos x
- \cos 2x = 2 \cos^2 x - 1 = 1 - 2 \sin^2 x
\cos 2x - 1 ifadesini yazalım:
Burada \cos^2 x - 1 = - \sin^2 x olduğu için:
Şimdi ifadeyi yazalım:
Burada paydadaki ve paydaki ortak çarpanları sadeleştirelim:
- 2 ve \cos x sadeleşir.
Geriye kalan:
Yani ifade:
Adım 2: Hesaplama
Şimdi ifadeye hangi seçeneğin çarpılırsa sonucun 1 olacağını bulalım:
Bu durumda:
Adım 3: Seçenekleri Deneme ve Dönüştürme
Seçeneklerden hangisi
şeklinde yazılabilir?
Not: \cos x - 1 = -(1 - \cos x), bu yüzden payda pozitif hale getirilebilir.
Bu ifadeyi yarım açı formülleriyle açalım:
- 1 - \cos x = 2 \sin^2 \frac{x}{2}
- \sin x = 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}
O halde:
Burada \cos x -1 = - (1 - \cos x) = - 2 \sin^2 \frac{x}{2}, o halde:
Sonuç:
Doğru seçenek:
Özet Tablo
| Adım | İşlem | Sonuç |
|---|---|---|
| İfade sadeleştirme | \frac{\sin 2x (\cos x -1)}{\cos x (\cos 2x -1)} | - \frac{\cos x -1}{\sin x} |
| Çarpan arama | "? = - \frac{\sin x}{\cos x -1}" | - \frac{\sin x}{\cos x -1} |
| Yarım açı formülleri | İfade dönüştürme | \cot \frac{x}{2} |
Sık Sorulan Sorular
1. Neden yarım açı formülleri kullandık?
Çünkü trigonometrik ifadeleri daha karmaşık halleri yerine yarım açılarla ifade etmek genellikle sadeleştirme ve karşılaştırma yapmayı kolaylaştırır.
2. Diğer seçenekler neden olamaz?
Diğer tüm fonksiyonlar bu tür açılım ve sadeleştirmeler sonucu ifade ile uyumsuz sonuçlar üretir.
Sonraki Adımlar: Bu tür trigonometrik ifadelerde yarım açı ve temel trigonometrik özdeşliklerin nasıl etkin kullanıldığını gösterecek daha fazla örnek ister misiniz?
Soru: sin2x·(cosx − 1) / (cosx·(cos2x − 1)) ifadesi aşağıdakilerden hangisi ile çarpılırsa sonuç 1’e eşit olur?
- Yarı açı formülleri: \sin x = 2\sin\frac{x}{2}\cos\frac{x}{2}, 1-\cos x = 2\sin^2\frac{x}{2}
- Çift açı kimlikleri: \sin2x=2\sin x\cos x, \cos2x-1=-2\sin^2 x
- Sadeleştirme ile elde edilen ifadenın çarpanı, orijinal ifadenin tersi (reciprocal) olmalıdır.
cot(x/2) ifadesi ile çarpılırsa sonuç 1’e eşit olur.
İçindekiler
Çözüm Adımları
- Verilen ifade
- Kimlikleri uygulayalım:
- \sin2x=2\sin x\cos x
- \cos2x-1=-2\sin^2 x
- Yerine koy ve sadeleştir:
- Sonuç ifadesinin çarpanı, E\cdot ? =1 için tersidir:
Karşılaştırma Tablosu
| Özellik | \tan\frac{x}{2} | \cot\frac{x}{2} |
|---|---|---|
| Tanım | \dfrac{\sin\frac{x}{2}}{\cos\frac{x}{2}} | \dfrac{\cos\frac{x}{2}}{\sin\frac{x}{2}} |
| Birbirine göre | \displaystyle \tan\frac{x}{2}=\frac1{\cot\frac{x}{2}} | \displaystyle \cot\frac{x}{2}=\frac1{\tan\frac{x}{2}} |
| Kullanım alanı | Açı yarıya bölündüğünde sinüs/kosünüs oranı | Açı yarıya bölündüğünde kosünüs/sinüs oranı |
| Tekil değerler | \frac{x}{2}=k\pi+\frac{\pi}{2}\to \infty | \frac{x}{2}=k\pi\to \infty |
Özet Tablosu
| Adım | Açıklama |
|---|---|
| 1. Başlangıç | E=\dfrac{\sin2x(\cos x-1)}{\cos x(\cos2x-1)} |
| 2. Kimlikler | \sin2x=2\sin x\cos x,\;\cos2x-1=-2\sin^2 x |
| 3. Sadeleştirme | E=\dfrac{1-\cos x}{\sin x} |
| 4. Çarpan (ters) | \dfrac{\sin x}{1-\cos x}=\cot\frac{x}{2} |
SSS
-
Yarı açı formülü neden kullanıldı?
• Çünkü 1-\cos x ve \sin x ifadelerini \sin\frac{x}{2},\cos\frac{x}{2} cinsinden açarak sadeleştirme kolaylaşır. -
\cos2x-1 ifadesi nasıl sadeleşti?
• \cos2x=1-2\sin^2 x\;\Rightarrow\;\cos2x-1=-2\sin^2 x. -
Orijinal ifadeyi 0 yapan açı değerleri nelerdir?
• Payda veya pay sıfır yaparsa ifade tanımsız olabilir, onun dışında genel sonuç tüm x için geçerli. -
Diğer seçenekler neden doğru değil?
• sec, csc, sin(x/2), tan(x/2) ile çarpıldığında sadeleşme bu şekilde gerçekleşmez.
Bu çözümü uygulayarak farklı açı değerleriyle de kontrol etmek ister misiniz? @Jelly
