Công thức hạ bậc lượng giác

Kéo góc a: đường tròn cho thấy sin a, cos a; đồ thị so sánh sin²a với (1 − cos2a)/2 — hai đường trùng khít. Bảng bên dưới kiểm chứng hai vế bằng số.

60°

💡 Công thức hạ bậc suy từ nhân đôi: cos2a = 1 − 2sin²a ⇒ sin²a = (1 − cos2a)/2; cos2a = 2cos²a − 1 ⇒ cos²a = (1 + cos2a)/2.

Thấy hay? Chia sẻ cho bạn bè: f Facebook 𝕏 X

Công thức hạ bậc là gì?

Công thức hạ bậc biến bình phương của sin hay cos (bậc hai) thành một biểu thức bậc nhất của cosin góc gấp đôi:

sin²a = (1 − cos2a)/2   và   cos²a = (1 + cos2a)/2

Nhờ hạ bậc, ta thay sin²a hay cos²a bằng cos2a — rất tiện khi tính tích phân, giải phương trình lượng giác hay rút gọn biểu thức.

Suy ra từ công thức nhân đôi

  1. Xuất phát từ nhân đôi: cos2a = 1 − 2sin²a.
  2. Giải theo sin²a: 2sin²a = 1 − cos2a ⇒ sin²a = (1 − cos2a)/2.
  3. Tương tự, từ cos2a = 2cos²a − 1cos²a = (1 + cos2a)/2.
  4. Cộng hai công thức: sin²a + cos²a = (1 − cos2a)/2 + (1 + cos2a)/2 = 1. ✓

Vì sao gọi là hạ bậc?

Vế trái là bậc hai theo sin hay cos (có mũ 2). Vế phải chỉ còn cos2a — bậc nhất. Bậc của biểu thức lượng giác đã giảm từ 2 xuống 1, đổi lại góc tăng gấp đôi. Đây là mẹo then chốt để tính tích phân của sin²a, cos²a ở lớp 12.

Câu hỏi thường gặp

Công thức hạ bậc là gì?

Là công thức biến sin²a, cos²a thành biểu thức bậc nhất của cos2a: sin²a = (1 − cos2a)/2, cos²a = (1 + cos2a)/2.

Công thức hạ bậc suy ra từ đâu?

Từ công thức nhân đôi cos2a = 1 − 2sin²a = 2cos²a − 1, giải ngược lại theo sin²a và cos²a.

Ứng dụng thực tế

Công thức hạ bậc rất đắc dụng khi:

Khám phá thêm