Quảng cáo
2 câu trả lời 1527
Để tính biểu thức \( \frac{\sin a + 5 \cos a}{\sin^3 a - 2 \cos^3 a} \) khi \( \tan a = 2 \), chúng ta sẽ sử dụng mối quan hệ giữa các hàm lượng giác và định nghĩa của \(\tan a\).
1. Xác định \(\sin a\) và \(\cos a\):
Khi \(\tan a = 2\), ta có:
\[
\tan a = \frac{\sin a}{\cos a} = 2
\]
Giả sử \(\sin a = 2k\) và \(\cos a = k\) (với \(k\) là một hằng số tỉ lệ), ta có:
\[
\frac{2k}{k} = 2
\]
Điều này đúng, do đó ta chọn \(\sin a = 2k\) và \(\cos a = k\).
Vì \(\sin^2 a + \cos^2 a = 1\), nên:
\[
(2k)^2 + k^2 = 1
\]
\[
4k^2 + k^2 = 1
\]
\[
5k^2 = 1
\]
\[
k^2 = \frac{1}{5}
\]
\[
k = \frac{1}{\sqrt{5}} \text{ hoặc } k = -\frac{1}{\sqrt{5}}
\]
Chúng ta sẽ chọn giá trị dương của \(k\):
\[
k = \frac{1}{\sqrt{5}}
\]
Do đó:
\[
\sin a = 2k = 2 \cdot \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}}
\]
\[
\cos a = k = \frac{1}{\sqrt{5}}
\]
2. Tính giá trị của biểu thức:
\[
\frac{\sin a + 5 \cos a}{\sin^3 a - 2 \cos^3 a}
\]
Thay các giá trị của \(\sin a\) và \(\cos a\) vào biểu thức trên:
\[
\sin a = \frac{2}{\sqrt{5}}, \quad \cos a = \frac{1}{\sqrt{5}}
\]
Ta có:
\[
\sin a + 5 \cos a = \frac{2}{\sqrt{5}} + 5 \cdot \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{2}{\sqrt{5}} + \frac{5}{\sqrt{5}} = \frac{7}{\sqrt{5}}
\]
Và:
\[
\sin^3 a = \left(\frac{2}{\sqrt{5}}\right)^3 = \frac{8}{5\sqrt{5}}
\]
\[
2 \cos^3 a = 2 \left(\frac{1}{\sqrt{5}}\right)^3 = 2 \cdot \frac{1}{5\sqrt{5}} = \frac{2}{5\sqrt{5}}
\]
\[
\sin^3 a - 2 \cos^3 a = \frac{8}{5\sqrt{5}} - \frac{2}{5\sqrt{5}} = \frac{6}{5\sqrt{5}}
\]
Cuối cùng, giá trị của biểu thức:
\[
\frac{\sin a + 5 \cos a}{\sin^3 a - 2 \cos^3 a} = \frac{\frac{7}{\sqrt{5}}}{\frac{6}{5\sqrt{5}}} = \frac{7}{\sqrt{5}} \cdot \frac{5\sqrt{5}}{6} = \frac{7 \cdot 5}{6} = \frac{35}{6}
\]
Vậy giá trị của biểu thức là \( \frac{35}{6} \).
Ta có:
\[ \tan a = 2 \implies \frac{\sin a}{\cos a} = 2 \]
Suy ra:
\[ \sin a = 2 \cos a \]
Đặt \(\cos a = x \implies \sin a = 2x\).
Thay \(\sin a\) và \(\cos a\) vào biểu thức cần tính:
\[\frac{\sin a + 5 \cos a}{\sin^3 a - 2 \cos^3 a}\]
\[= \frac{2x + 5x}{(2x)^3 - 2x^3}\]
\[= \frac{7x}{8x^3 - 2x^3}\]
\[= \frac{7x}{6x^3}\]
\[= \frac{7}{6x^2}\]
Vì cos(a) = x và \(\tan a = 2\), suy ra \(x = \cos a = \cos(\arctan 2)\)
\(\cos^2(\arctan 2) = \frac{1}{1 + \tan^2 a} = \frac{1}{1 + 4} = \frac{1}{5}\).
Suy ra:
\[ x^2 = \frac{1}{5} \]
Vậy:
\[ \frac{7}{6x^2} = \frac{7}{6 \cdot \frac{1}{5}} = \frac{7}{\frac{6}{5}} = 7 \cdot \frac{5}{6} = \frac{35}{6} \]
Kết quả là:
\[ \frac{35}{6} \]
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
134838 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
75920 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
71641 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
47575
