探索数学之美:sin(4arcsin(x))的值揭秘
在数学领域,三角函数的运算一直是数学爱好者们津津乐道的话题。其中,sin(4arcsin(x))作为一个涉及反三角函数和正弦函数的复合表达式,其具体值是多少,一直是许多人心中的疑问。下面,我们将深入探讨这个数学问题,并给出详细的解答。
问题一:sin(4arcsin(x))的值如何求解?
sin(4arcsin(x))的求解可以通过三角恒等变换来实现。我们知道arcsin(x)是正弦函数的反函数,其定义域为[-1, 1],值域为[-π/2, π/2]。因此,4arcsin(x)的值域为[-2π, 2π]。接下来,我们可以利用正弦函数的周期性质和倍角公式来求解。
- 将4arcsin(x)表示为2(2arcsin(x)),这样就可以利用倍角公式sin(2θ) = 2sin(θ)cos(θ)。
- 将2arcsin(x)转换为sin(arcsin(x) + arcsin(x)),再利用和角公式sin(α + β) = sin(α)cos(β) + cos(α)sin(β)进行展开。
- 将sin(arcsin(x))替换为x,因为arcsin(x)是sin(x)的反函数,所以sin(arcsin(x)) = x。
- 将所有项化简,得到sin(4arcsin(x)) = 4x√(1-x2)。
问题二:sin(4arcsin(x))在x=0时的值是多少?
当x=0时,根据上述求解过程,sin(4arcsin(x)) = 4x√(1-x2) = 0。因此,sin(4arcsin(0))的值为0。
问题三:sin(4arcsin(x))在x=1/2时的值是多少?
当x=1/2时,sin(4arcsin(x)) = 4(1/2)√(1-(1/2)2) = 2√(3)/2 = √(3)。因此,sin(4arcsin(1/2))的值为√(3)。
问题四:sin(4arcsin(x))在x=-1/2时的值是多少?
当x=-1/2时,sin(4arcsin(x)) = 4(-1/2)√(1-(-1/2)2) = -2√(3)/2 = -√(3)。因此,sin(4arcsin(-1/2))的值为-√(3)。