Давайте начнем с того, что нам известно о угле (\alpha):
[
\sin \alpha = -\frac{5}{13}
]
Также нам дан диапазон для угла:
[
\pi < \alpha < \frac{3\pi}{2}
]
Этот диапазон соответствует третьей четверти, где синус отрицателен, а косинус отрицателен. Поскольку (\sin \alpha = -\frac{5}{13}), необходимо найти (\cos \alpha), (\tan \alpha), (\cot \alpha) и (\sin 2\alpha).
1. Находим (\cos \alpha)
Из основного тригонометрического тождества:
[
\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1
]
Подставим известное значение (\sin \alpha):
[
\left(-\frac{5}{13}\right)^2 + \cos^2 \alpha = 1
]
[
\frac{25}{169} + \cos^2 \alpha = 1
]
[
\cos^2 \alpha = 1 - \frac{25}{169}
]
[
\cos^2 \alpha = \frac{169}{169} - \frac{25}{169}
]
[
\cos^2 \alpha = \frac{144}{169}
]
Так как (\cos \alpha) в третьей четверти отрицателен, то:
[
\cos \alpha = -\frac{12}{13}
]
2. Находим (\tan \alpha)
(\tan \alpha) определяется как отношение синуса к косинусу:
[
\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}
]
Подставим найденные значения:
[
\tan \alpha = \frac{-\frac{5}{13}}{-\frac{12}{13}} = \frac{5}{12}
]
3. Находим (\cot \alpha)
(\cot \alpha) - это обратное значение (\tan \alpha):
[
\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha} = \frac{12}{5}
]
4. Находим (\sin 2\alpha)
Используем формулу двойного угла для синуса:
[
\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha
]
Подставим найденные значения:
[
\sin 2\alpha = 2 \left(-\frac{5}{13}\right) \left(-\frac{12}{13}\right)
]
[
\sin 2\alpha = 2 \cdot \frac{60}{169}
]
[
\sin 2\alpha = \frac{120}{169}
]
Итоговые значения
- (\cos \alpha = -\frac{12}{13})
- (\tan \alpha = \frac{5}{12})
- (\cot \alpha = \frac{12}{5})
- (\sin 2\alpha = \frac{120}{169})
Таким образом, мы нашли все требуемые тригонометрические функции для угла (\alpha).