Тангенс суммы двух углов - это важная тригонометрическая формула, позволяющая выразить тангенс суммы через тангенсы отдельных углов. Рассмотрим ее вывод и применение.

Содержание

Тангенс суммы двух углов - это важная тригонометрическая формула, позволяющая выразить тангенс суммы через тангенсы отдельных углов. Рассмотрим ее вывод и применение.

Формула тангенса суммы

Для любых двух углов α и β (где cos(α+β) ≠ 0 и cosα·cosβ ≠ 0) справедлива формула:

tan(α + β) = (tanα + tanβ) / (1 - tanα·tanβ)

Вывод формулы

  1. Используем определение тангенса: tan(α+β) = sin(α+β)/cos(α+β)
  2. Применяем формулы синуса и косинуса суммы:
    • sin(α+β) = sinα·cosβ + cosα·sinβ
    • cos(α+β) = cosα·cosβ - sinα·sinβ
  3. Делим числитель и знаменатель на cosα·cosβ
  4. Получаем искомую формулу

Примеры применения

УглыВычисление
tan(30° + 45°)(tan30° + tan45°)/(1 - tan30°·tan45°) = (√3/3 + 1)/(1 - √3/3·1) ≈ -3.732
tan(π/4 + π/6)(1 + √3/3)/(1 - 1·√3/3) ≈ 3.732

Частные случаи

  • При α = β: tan(2α) = 2tanα/(1 - tan²α) - формула двойного угла
  • При tanα·tanβ = 1: тангенс суммы не существует (знаменатель обращается в ноль)
  • Для малых углов: tan(α+β) ≈ α + β (если углы в радианах)

Геометрическая интерпретация

Формулу можно представить через соотношение сторон прямоугольного треугольника, где:

  • tanα и tanβ - тангенсы составляющих углов
  • tan(α+β) - тангенс результирующего угла

Применение в задачах

  1. Упрощение тригонометрических выражений
  2. Решение уравнений
  3. Доказательство тождеств
  4. Вычисление точных значений тригонометрических функций
ЗадачаРешение с использованием формулы
Вычислить tan75°tan(45°+30°) = (1 + √3/3)/(1 - 1·√3/3) = 2 + √3

Формула тангенса суммы является мощным инструментом в тригонометрии и находит применение в различных разделах математики, физики и инженерных расчетов.

Другие статьи

Законодательство о подтверждении оплаты ЖКХ и прочее