Давайте поэтапно разберем каждое из заданных выражений.
1. Вычислите: (4\sin^2 a - 5\cos^2 a), если (\sin^2 a = \frac{2}{3}).
Для начала выразим (\cos^2 a) через (\sin^2 a), пользуясь основным тригонометрическим тождеством:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1 \implies \cos^2 a = 1 - \sin^2 a = 1 - \frac{2}{3} = \frac{1}{3}.
]
Теперь подставим значения в выражение:
[
4\sin^2 a - 5\cos^2 a = 4 \cdot \frac{2}{3} - 5 \cdot \frac{1}{3} = \frac{8}{3} - \frac{5}{3} = \frac{3}{3} = 1.
]
2. Вычислите: (\cos(180^\circ + 60^\circ) - \cos(90^\circ + 60^\circ)).
Используем формулы для косинуса суммы:
[
\cos(180^\circ + 60^\circ) = \cos 240^\circ = -\frac{1}{2},
]
[
\cos(90^\circ + 60^\circ) = \cos 150^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{2}.
]
Теперь вычислим разность:
[
\cos(180^\circ + 60^\circ) - \cos(90^\circ + 60^\circ) = -\frac{1}{2} - \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = -\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3} - 1}{2}.
]
3. Найдите значение выражения (\sqrt{6(2\pi + a)}), если (a = \frac{1}{\sqrt{3}}), (-\frac{\pi}{2} \leq a \leq \frac{\pi}{2}).
Подставим значение (a) в выражение:
[
\sqrt{6(2\pi + a)} = \sqrt{6\left(2\pi + \frac{1}{\sqrt{3}}\right)}.
]
Для точного вычисления без численных приближений, результат будет:
[
\sqrt{6 \cdot \left(2\pi + \frac{1}{\sqrt{3}}\right)}.
]
4. Найдите значение выражения (-\sqrt{26} \cos a - \frac{1}{5}), если (\sin a = -\frac{\sqrt{5}}{13}), а (a) принадлежит ((-90^\circ, 90^\circ)).
Сначала найдем (\cos a), используя основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1 \implies \left(-\frac{\sqrt{5}}{13}\right)^2 + \cos^2 a = 1.
]
[
\frac{5}{169} + \cos^2 a = 1 \implies \cos^2 a = 1 - \frac{5}{169} = \frac{164}{169}.
]
Так как угол (a) находится в диапазоне ((-90^\circ, 90^\circ)), где косинус положителен, получаем:
[
\cos a = \frac{\sqrt{164}}{13} = \frac{2\sqrt{41}}{13}.
]
Теперь подставим в выражение:
[
-\sqrt{26} \cos a - \frac{1}{5} = -\sqrt{26} \cdot \frac{2\sqrt{41}}{13} - \frac{1}{5}.
]
Это будет:
[
-\frac{2\sqrt{1066}}{13} - \frac{1}{5}.
]
Таким образом, все выражения рассчитаны.