Математический анализ Примеры

$3 (\cos (\frac{π}{8}) + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) (\frac{π}{8})$

Этап 1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Точное значение $\cos (\frac{π}{8})$ : $\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Представим $\frac{π}{8}$ в виде угла, для которого известны значения шести тригонометрических функций, деленного на $2$ .

$3 (\cos (\frac{\frac{π}{4}}{2}) + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.2

Применим формулу половинного угла для косинуса $\cos (\frac{x}{2}) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos (x)}{2}}$ .

$3 (\pm \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{π}{4})}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.3

Заменим $\pm$ на $+$ , поскольку косинус принимает положительные значения в первом квадранте.

$3 (\sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{π}{4})}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.4

Точное значение $\cos (\frac{π}{4})$ : $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

$3 (\sqrt{\frac{1 + \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5

Упростим $\sqrt{\frac{1 + \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.5.1

Запишем $1$ в виде дроби с общим знаменателем.

$3 (\sqrt{\frac{\frac{2}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.2

Объединим числители над общим знаменателем.

$3 (\sqrt{\frac{\frac{2 + \sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.3

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$3 (\sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.4

Умножим $\frac{2 + \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.5.4.1

Умножим $\frac{2 + \sqrt{2}}{2}$ на $\frac{1}{2}$ .

$3 (\sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{2 \cdot 2}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.4.2

Умножим $2$ на $2$ .

$3 (\sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.5

Перепишем $\sqrt{\frac{2 + \sqrt{2}}{4}}$ в виде $\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{4}}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{4}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.6

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.5.6.1

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{\sqrt{2^{2}}} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.1.5.6.2

Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \cos (\frac{π}{4}) + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.2

Точное значение $\cos (\frac{π}{4})$ : $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \cos (\frac{3 π}{8}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3

Точное значение $\cos (\frac{3 π}{8})$ : $\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Представим $\frac{3 π}{8}$ в виде угла, для которого известны значения шести тригонометрических функций, деленного на $2$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \cos (\frac{\frac{3 π}{4}}{2}) + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.2

Применим формулу половинного угла для косинуса $\cos (\frac{x}{2}) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos (x)}{2}}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} \pm \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{3 π}{4})}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.3

Заменим $\pm$ на $+$ , поскольку косинус принимает положительные значения в первом квадранте.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{3 π}{4})}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4

Упростим $\sqrt{\frac{1 + \cos (\frac{3 π}{4})}{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.1

Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Добавим минус к выражению, так как косинус отрицательный во втором квадранте.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{1 - \cos (\frac{π}{4})}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.2

Точное значение $\cos (\frac{π}{4})$ : $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{1 - \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.3

Запишем $1$ в виде дроби с общим знаменателем.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{\frac{2}{2} - \frac{\sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.4

Объединим числители над общим знаменателем.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{\frac{2 - \sqrt{2}}{2}}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.5

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.6

Умножим $\frac{2 - \sqrt{2}}{2} \cdot \frac{1}{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.6.1

Умножим $\frac{2 - \sqrt{2}}{2}$ на $\frac{1}{2}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{2 \cdot 2}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.6.2

Умножим $2$ на $2$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{4}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.7

Перепишем $\sqrt{\frac{2 - \sqrt{2}}{4}}$ в виде $\frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{4}}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{4}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.8

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.4.8.1

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{\sqrt{2^{2}}} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.3.4.8.2

Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2} + \cos (\frac{π}{2})) \frac{π}{8}$

Этап 1.4

Точное значение $\cos (\frac{π}{2})$ : $0$ .

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2} + 0) \frac{π}{8}$

Этап 2

Объединим числители над общим знаменателем.

$3 (\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2}) \frac{π}{8}$

Этап 3

Объединим числители над общим знаменателем.

$3 \frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2} \frac{π}{8}$

Этап 4

Объединим $3$ и $\frac{\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}}{2}$ .

$\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}})}{2} \cdot \frac{π}{8}$

Этап 5

Умножим $\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}})}{2} \cdot \frac{π}{8}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Умножим $\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}})}{2}$ на $\frac{π}{8}$ .

$\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}) π}{2 \cdot 8}$

Этап 5.2

Умножим $2$ на $8$ .

$\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}) π}{16}$

Этап 6

Результат можно представить в различном виде.

Точная форма:

$\frac{3 (\sqrt{2 + \sqrt{2}} + \sqrt{2} + \sqrt{2 - \sqrt{2}}) π}{16}$

Десятичная форма:

$2.37229878 \dots$