451. Найти значения углов α, заключённых в промежутке от 0 до 2π, знаки синуса и косинуса которых совпадают; различны.
ИИ-решебник / упражнение / 451
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
Рассмотрим знаки синуса и косинуса для углов $\alpha$, принадлежащих числовой окружности от $0$ до $2\pi$, по координатным четвертям:
1. В I четверти ($0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$): $\sin\alpha > 0$, $\cos\alpha > 0$.
2. Во II четверти ($\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$): $\sin\alpha > 0$, $\cos\alpha < 0$.
3. В III четверти ($\pi < \alpha < \frac{3\pi}{2}$): $\sin\alpha < 0$, $\cos\alpha < 0$.
4. В IV четверти ($\frac{3\pi}{2} < \alpha < 2\pi$): $\sin\alpha < 0$, $\cos\alpha > 0$.
При значениях $\alpha = 0$, $\alpha = \frac{\pi}{2}$, $\alpha = \pi$, $\alpha = \frac{3\pi}{2}$ и $\alpha = 2\pi$ либо синус, либо косинус равен нулю, а число $0$ не является ни положительным, ни отрицательным (не имеет знака). Поэтому эти точки не рассматриваются.
---
### 1) Знаки синуса и косинуса совпадают
Знаки совпадают, если обе функции одновременно положительны или одновременно отрицательны:
* $\sin\alpha > 0$ и $\cos\alpha > 0$ в I четверти:
$$0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$$
* $\sin\alpha < 0$ и $\cos\alpha < 0$ в III четверти:
$$\pi < \alpha < \frac{3\pi}{2}$$
Значения углов: $\alpha \in \left(0; \frac{\pi}{2}\right) \cup \left(\pi; \frac{3\pi}{2}\right)$.
---
### 2) Знаки синуса и косинуса различны
Знаки различны, когда одна из функций положительна, а другая отрицательна:
* $\sin\alpha > 0$ и $\cos\alpha < 0$ во II четверти:
$$\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$$
* $\sin\alpha < 0$ и $\cos\alpha > 0$ в IV четверти:
$$\frac{3\pi}{2} < \alpha < 2\pi$$
Значения углов: $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}; \pi\right) \cup \left(\frac{3\pi}{2}; 2\pi\right)$.
---
**Ответ:**
1) Знаки совпадают при $0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$ и $\pi < \alpha < \frac{3\pi}{2}$.
2) Знаки различны при $\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$ и $\frac{3\pi}{2} < \alpha < 2\pi$.