Các bài tập biến đổi tổng thành tích năm 2024

Ta có: \(\sin x + \sin y = \sqrt 3 \)\( \Rightarrow {\left( {\sin x + \sin y} \right)^2} = {\left( {\sqrt 3 } \right)^2}\)

\( \Rightarrow {\sin ^2}x + 2\sin x\sin y + {\sin ^2}y = 3\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

\(\cos x - \cos y = 1\)\( \Rightarrow {\left( {\cos x - \cos y} \right)^2} = {1^2}\) \( \Rightarrow {\cos ^2}x - 2\cos x\cos y + {\cos ^2}y = 1\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được:

\(\begin{array}{l}\left( {{{\sin }^2}x + 2\sin x\sin y + {{\sin }^2}y} \right) + \left( {{{\cos }^2}x - 2\cos x\cos y + {{\cos }^2}y} \right) = 3 + 1\\ \Rightarrow \left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x} \right) + \left( {2\sin x\sin y - 2\cos x\cos y} \right) + \left( {{{\sin }^2}y + {{\cos }^2}y} \right) = 4\\ \Rightarrow 1 - 2\left( {\cos x\cos y - \sin x\sin y} \right) + 1 = 4\\ \Rightarrow 2 - 2\cos \left( {x + y} \right) = 4\\ \Rightarrow 2\cos \left( {x + y} \right) = - 2\\ \Leftrightarrow \cos \left( {x + y} \right) = - 1\end{array}\)

Chọn B.

Đáp án - Lời giải

TRẮC NGHIỆM Bài tập công thức biến đổi tổng thành tích - tích thành tổng CÓ ĐÁP ÁN, Trắc nghiệm Công thức biến đổi tổng thành tích-Tích thành tổng lớp 11 có đáp án được soạn dưới dạng file word và PDF gồm 2 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.

DẠNG 3: ÁP DỤNG CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI TỔNG THÀNH TÍCH-TÍCH THÀNH TỔNG

Câu 65: Mệnh đề nào sau đây sai?

  1. C.
  2. Câu 66: Trong các đẳng thức sau, đẳng thức nào sai?

  3. B. .
  4. . D. .

    Câu 67: Công thức nào sau đây là sai?

  5. . B. .
  6. . D. .

    Câu 68: Rút gọn biểu thức ta được:

  7. . B. .
  8. . D. .

    Câu 69: Rút gọn biểu thức .

  9. B. C. D.

    Câu 70: Biến đổi biểu thức thành tích.

  10. . B.
  11. D.

    Câu 71: Rút gọn biểu thức .

  12. . B. . C. . D. .

    Câu 72: Tính giá trị biểu thức .

  13. . B. C. . D. .

    Câu 73: Giá trị đúng của bằng:

  14. . B. . C. . D.

    Câu 74: Giá trị đúng của bằng:

  15. . B. . C. . D. . Câu 75: Biểu thức có giá trị đúng bằng:

THẦY CÔ, CÁC EM TẢI NHÉ!

Áp dụng công thức cộng đã học ở bài trước, ta có thể thiết lập được công thức biến đổi tích thành tổng và công thức biến đổi tổng thành tích như sau đây.

Với $a,b$ là các góc lượng giác, theo công thức cộng đã học, ta có:

(1) $\cos(a+b)=\cos a\cos b-\sin a\sin b;$

(2) $\cos(a-b)=\cos a\cos b+\sin a\sin b;$

(3) $\sin(a+b)=\sin a\cos b+\sin b\cos a;$

(4) $\sin(a-b)=\sin a\cos b-\sin b\cos a.$

Lấy (1) cộng (2) vế theo vế, ta được: $\cos(a+b)+\cos(a-b)=2\cos a\cos b$ $\Leftrightarrow \cos a\cos b=\dfrac{1}{2}[\cos(a+b)+\cos(a-b)].$

Lấy (1) trừ (2) vế theo vế, ta được: $\cos(a+b)-\cos(a-b)=-2\sin a\sin b$ $\Leftrightarrow \sin a\sin b=-\dfrac{1}{2}[\cos(a+b)-\cos(a-b)].$

Lấy (3) cộng (4) vế theo vế, ta được: $\sin(a+b)+\sin(a-b)=2\sin a\cos b$ $\Leftrightarrow \sin a\cos b=\dfrac{1}{2}[\sin(a+b)+\sin(a-b)].$

Tóm lại, ta đã chứng minh được các công thức sau (được gọi là Công thức biến đổi tích thành tổng):

$\cos a\cos b=\dfrac{1}{2}[\cos(a+b)+\cos(a-b)];$

$\sin a\sin b=-\dfrac{1}{2}[\cos(a+b)-\cos(a-b)];$

$\sin a\cos b=\dfrac{1}{2}[\sin(a+b)+\sin(a-b)].$

Ví dụ 1: Tính $\sin\dfrac{5\pi}{24}\sin\dfrac{\pi}{24}.$

Giải:

$\sin\dfrac{5\pi}{24}\sin\dfrac{\pi}{24}$ $=-\dfrac{1}{2}\left[\cos\left(\dfrac{5\pi}{24}+\dfrac{\pi}{24}\right)-\cos\left(\dfrac{5\pi}{24}-\dfrac{\pi}{24}\right)\right]$ $=-\dfrac{1}{2}\left(\cos\dfrac{\pi}{4}-\cos\dfrac{\pi}{6}\right)$ $=-\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2}-\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)$ $=\dfrac{1}{4}(\sqrt{3}-\sqrt{2}).$

Ví dụ 2: Cho hai góc lượng giác $x, y.$ Chứng minh rằng: $\cos x+\cos y=2\cos\dfrac{x+y}{2}\cos\dfrac{x-y}{2}.$

Giải:

Bắt đầu từ vế phải, ta chứng minh nó bằng vế trái.

Ta có:

$VP=2\cos\dfrac{x+y}{2}\cos\dfrac{x-y}{2}$ $=2\cdot\dfrac{1}{2}\left[\cos\left(\dfrac{x+y}{2}+\dfrac{x-y}{2}\right)+\cos\left(\dfrac{x+y}{2}-\dfrac{x-y}{2}\right)\right]$ $=\cos x+\cos y=VT.$

Công thức biến đổi tổng thành tích.

Cho $x,y$ là hai góc lượng giác. Áp dụng các công thức biến đổi tích thành tổng cho các góc lượng giác $a=\dfrac{x+y}{2}, b=\dfrac{x-y}{2}$ (tương tự như cách làm trong Ví dụ 2), ta chứng minh được các công thức sau (được gọi là Công thức biến đổi tổng thành tích):

$\cos x+\cos y=2\cos\dfrac{x+y}{2}\cos\dfrac{x-y}{2};$

$\cos x-\cos y=-2\sin\dfrac{x+y}{2}\sin\dfrac{x-y}{2};$

$\sin x+\sin y=2\sin\dfrac{x+y}{2}\cos\dfrac{x-y}{2};$

$\sin x-\sin y=2\cos\dfrac{x+y}{2}\sin\dfrac{x-y}{2}.$

Mẹo: Đọc thuộc lòng “đoạn thơ” sau sẽ giúp ta nhớ tất cả các công thức vừa nêu:

“cos cộng cos = hai lần cos cos,

cos trừ cos = trừ hai sin sin,

sin cộng sin = hai lần sin cos,

sin trừ sin = hai lần cos sin”.

Ngoài ra, thuộc công thức biến đổi TỔNG THÀNH TÍCH, ta có thể suy ra được công thức biến đổi TÍCH THÀNH TỔNG (bằng cách đọc ngược lại).

Ví dụ 3: Tính:

  1. $\sin\dfrac{11\pi}{12}+\sin\dfrac{5\pi}{12}.$
  1. $\cos 105^o-\cos 15^o.$

Giải:

  1. $\sin\dfrac{11\pi}{12}+\sin\dfrac{5\pi}{12}$ $=2\sin\dfrac{\dfrac{11\pi}{12}+\dfrac{5\pi}{12}}{2}\cos\dfrac{\dfrac{11\pi}{12}-\dfrac{5\pi}{12}}{2}$ $=2\sin\dfrac{2\pi}{3}\cos\dfrac{\pi}{4}.$

Vì góc bù của góc $\dfrac{2\pi}{3}$ là góc $\pi-\dfrac{2\pi}{3}=\dfrac{\pi}{3}$ nên $\sin\dfrac{2\pi}{3}=\sin\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}.$

Ta có: $\cos\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{\sqrt{2}}{2}.$

Vậy $\sin\dfrac{11\pi}{12}+\sin\dfrac{5\pi}{12}$ $=2\cdot\dfrac{\sqrt{3}}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $=\dfrac{\sqrt{6}}{2}.$

  1. $\cos 105^o-\cos 15^o$ $=-2\sin\dfrac{105^o+15^o}{2}\sin\dfrac{105^o-15^o}{2}$ $=-2\sin 60^o\sin 45^o$ $=-2\cdot\dfrac{\sqrt{3}}{2}\cdot\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $=-\dfrac{\sqrt{6}}{2}.$

Ví dụ 4: Rút gọn biểu thức:

$\dfrac{\cos a+2\cos 2a+\cos 3a}{\sin a+2\sin 2a+\sin 3a}.$

Giải:

$\dfrac{\cos a+2\cos 2a+\cos 3a}{\sin a+2\sin 2a+\sin 3a}$ $=\dfrac{(\cos 3a+\cos a)+2\cos 2a}{(\sin 3a+\sin a)+2\sin 2a}$ $=\dfrac{2\cos\dfrac{3a+a}{2}\cos\dfrac{3a-a}{2}+2\cos 2a}{2\sin\dfrac{3a+a}{2}\cos\dfrac{3a-a}{2}+2\sin 2a}$ $=\dfrac{2\cos 2a\cos a+2\cos 2a}{2\sin 2a\cos a+2\sin 2a}$ $=\dfrac{2\cos 2a\cdot(\cos a+1)}{2\sin 2a\cdot(\cos a+1)}$ $=\dfrac{\cos 2a}{\sin 2a}$ $=\cot 2a.$

Bài tập:

1)- Tính giá trị các biểu thức sau:

  1. $\sin\dfrac{2\pi}{9}-\sin\dfrac{5\pi}{9}+\sin\dfrac{8\pi}{9}.$
  1. $\cos\dfrac{2\pi}{9}+\cos\dfrac{4\pi}{9}+\cos\dfrac{10\pi}{9}.$

2)- Cho góc $\alpha$ thỏa $\sin\alpha=\dfrac{3}{5}.$ Tính $\cos 2\alpha$ và $\sin\left(\alpha+\dfrac{\pi}{6}\right)\sin\left(\alpha-\dfrac{\pi}{6}\right)$ $=-\dfrac{1}{2}\left(\cos 2\alpha-\cos\dfrac{\pi}{3}\right)$ $=-\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{7}{25}-\dfrac{1}{2}\right)$ $=\dfrac{11}{100}.$