3. Формулы двойного угла

Формулы двойного угла являются прямым следствием формул сложения, если положить β=α.

2.1. Синус двойного угла

sin2α=sin(α+α)=sinαcosα+cosαsinα=2sinαcosαsin2α=2sinαcosα

2.2. Косинус двойного угла

cos2α=cos(α+α)=cosαcosαsinαsinα=cos2αsin2αcos2α=cos2αsin2α

Важно: Используя основное тригонометрическое тождество sin2α+cos2α=1, можно получить ещё две полезные формы записи косинуса двойного угла:

cos2α=12sin2αcos2α=2cos2α1

Эти формы часто используются для понижения степени.

2.3. Тангенс двойного угла

tg 2α=sin2αcos2α=2sinαcosαcos2αsin2α=2tg α1tg2α

(При условии, что tg α определён и tg α±1).

Пример 4: Известно, что sinα=35 и α — угол II четверти. Найти sin2α.

  • Решение:

    1. Находим cosα во II четверти: cosα=1sin2α=1925=1625=45.

    2. sin2α=2sinαcosα=235(45)=2425.

Пример 5: Упростить sin2αsinαcos2αcosα.

  • Решение:

    2sinαcosαsinαcos2αsin2αcosα=2cosα(cos2αcosαsin2αcosα)=2cosαcosα+sin2αcosα=cosα+sin2αcosα=cos2α+sin2αcosα=1cosα