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sin75度等于多少

sin75度等于多少

问题分析 需要计算sin75°的精确值。75°并非标准特殊角,但可以通过角度拆分(如45°+30°)或半角公式等方法转化为已知角度的三角函数组合形式。 计算方法一(角...

问题分析

需要计算sin75°的精确值。75°并非标准特殊角,但可以通过角度拆分(如45°+30°)或半角公式等方法转化为已知角度的三角函数组合形式。


计算方法一(角度拆分法)

步骤1:拆分角度
75° = 45° + 30°
步骤2:应用正弦和角公式

sin?(A+B)=sin?Acos?B+cos?Asin?B\sin(A+B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B

代入A=45°, B=30°:

sin?75°=sin?45°cos?30°+cos?45°sin?30°\sin75° = \sin45°\cos30° + \cos45°\sin30°

步骤3:代入已知值

sin?45°=22,cos?30°=32,cos?45°=22,sin?30°=12\sin45° = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \cos30° = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \cos45° = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \sin30° = \frac{1}{2}

计算得:

sin?75°=(22?32)+(22?12)=64+24=6+24\sin75° = \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \right) + \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2} \right) = \frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}

计算方法二(半角公式法)

步骤1:利用150°的半角公式
75° = 150°/2
步骤2:应用半角公式

sin?(θ2)=1?cos?θ2\sin\left( \frac{\theta}{2} \right) = \sqrt{ \frac{1-\cos\theta}{2} }

代入θ=150°:

sin?75°=1?cos?150°2\sin75° = \sqrt{ \frac{1-\cos150°}{2} }

步骤3:计算cos150°

cos?150°=cos?(180°?30°)=?cos?30°=?32\cos150° = \cos(180°-30°) = -\cos30° = -\frac{\sqrt{3}}{2}

代入后:

sin?75°=1?(?32)2=2+34=2+32\sin75° = \sqrt{ \frac{1 - \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right)}{2} } = \sqrt{ \frac{2+\sqrt{3}}{4} } = \frac{\sqrt{2+\sqrt{3}}}{2}

步骤4:验证一致性
两种方法结果等价(可化简为 6+24\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4})。


结果与验证

精确值

sin?75°=6+240.9659\sin75° = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4} \approx 0.9659

验证方法

  1. 计算器直接计算:输入75°的正弦值,结果与上述公式一致。
  2. 几何作图:构造含75°角的直角三角形,测量边长验证比值。

总结

通过角度拆分和公式变换,sin75°的精确值为 6+24\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4},两种方法殊途同归,验证了结果的正确性。

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