• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Cho $\sin \alpha = \frac{3}{5}$ với $\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$. Tính giá trị của biểu thức $P = \frac{\sin 2\alpha - 3\cos 2\alpha}{1 + \tan 2\alpha}$

Ngày 16/09/2026 Chuyên mục: Công thức lượng giác

📌 Đề bài:

Cho góc lượng giác $\alpha$ thỏa mãn $\sin \alpha = \frac{3}{5}$ với $\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$. Tính các giá trị lượng giác của góc nhân đôi $\sin 2\alpha, \cos 2\alpha, \tan 2\alpha$ và giá trị của biểu thức:

$$P = \frac{\sin 2\alpha – 3\cos 2\alpha}{1 + \tan 2\alpha}$$

📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm

Để giải quyết bài toán tính giá trị lượng giác góc nhân đôi, ta áp dụng hệ thống lý thuyết chuẩn sau:

  • Xác định dấu giá trị lượng giác: Sử dụng hệ thức cơ bản $\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 \implies \cos \alpha = \pm \sqrt{1 – \sin^2 \alpha}$. Do $\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}; \pi\right)$ (góc phần tư thứ II) nên $\cos \alpha < 0$.
  • Hệ thống công thức nhân đôi:
    • $\sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha$
    • $\cos 2\alpha = \cos^2 \alpha – \sin^2 \alpha = 1 – 2\sin^2 \alpha = 2\cos^2 \alpha – 1$
    • $\tan 2\alpha = \frac{2\tan \alpha}{1 – \tan^2 \alpha} = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha}$ (với điều kiện xác định)
  • Tương tự các bài toán về công thức lượng giác cơ bản, sau khi tìm đủ các đại lượng $\sin 2\alpha, \cos 2\alpha, \tan 2\alpha$, ta thay trực tiếp vào biểu thức $P$ để rút gọn.
💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)

Bước 1: Tính giá trị $\cos \alpha$ và $\tan \alpha$

Từ hằng đẳng thức lượng giác cơ bản $\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$, ta có:

$$\cos^2 \alpha = 1 – \sin^2 \alpha = 1 – \left(\frac{3}{5}\right)^2 = 1 – \frac{9}{25} = \frac{16}{25}$$

Vì $\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$ (cung thuộc góc phần tư thứ II) nên $\cos \alpha < 0$. Do đó:

$$\cos \alpha = -\sqrt{\frac{16}{25}} = -\frac{4}{5}$$

Suy ra:

$$\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\frac{3}{5}}{-\frac{4}{5}} = -\frac{3}{4}$$

Bước 2: Áp dụng công thức nhân đôi tính $\sin 2\alpha, \cos 2\alpha, \tan 2\alpha$

• Tính $\sin 2\alpha$:

$$\sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha = 2 \cdot \frac{3}{5} \cdot \left(-\frac{4}{5}\right) = -\frac{24}{25}$$

• Tính $\cos 2\alpha$:

$$\cos 2\alpha = 1 – 2\sin^2 \alpha = 1 – 2 \cdot \left(\frac{3}{5}\right)^2 = 1 – \frac{18}{25} = \frac{7}{25}$$

• Tính $\tan 2\alpha$:

$$\tan 2\alpha = \frac{\sin 2\alpha}{\cos 2\alpha} = \frac{-\frac{24}{25}}{\frac{7}{25}} = -\frac{24}{7}$$

Bước 3: Tính giá trị của biểu thức $P$

Thay các giá trị vừa tính vào biểu thức $P$:

• Tử số của biểu thức:

$$\text{Tử số} = \sin 2\alpha – 3\cos 2\alpha = -\frac{24}{25} – 3 \cdot \frac{7}{25} = -\frac{24 + 21}{25} = -\frac{45}{25} = -\frac{9}{5}$$

• Mẫu số của biểu thức:

$$\text{Mẫu số} = 1 + \tan 2\alpha = 1 + \left(-\frac{24}{7}\right) = 1 – \frac{24}{7} = -\frac{17}{7}$$

• Giá trị biểu thức $P$:

$$P = \frac{-\frac{9}{5}}{-\frac{17}{7}} = \left(-\frac{9}{5}\right) \cdot \left(-\frac{7}{17}\right) = \frac{63}{85}$$

Phương pháp này cũng thường xuyên được áp dụng linh hoạt trong các bài toán biến đổi nâng cao như tính giá trị biểu thức theo góc nhân đôi và công thức cộng.

👉 Kết luận / Đáp án: $P = \frac{63}{85}$

✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Có lời giải chi tiết)

Bài tập 1: Cho $\cos \alpha = \frac{12}{13}$ với $0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$. Tính giá trị của biểu thức $A = \sin 2\alpha + \cos 2\alpha$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1

Do $0 < \alpha < \frac{\pi}{2} \implies \sin \alpha > 0$. Ta có $\sin \alpha = \sqrt{1 – \cos^2 \alpha} = \sqrt{1 – \left(\frac{12}{13}\right)^2} = \frac{5}{13}$.

Áp dụng công thức nhân đôi:
• $\sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha = 2 \cdot \frac{5}{13} \cdot \frac{12}{13} = \frac{120}{169}$.
• $\cos 2\alpha = 2\cos^2 \alpha – 1 = 2 \cdot \frac{144}{169} – 1 = \frac{119}{169}$.

Vậy $A = \sin 2\alpha + \cos 2\alpha = \frac{120}{169} + \frac{119}{169} = \frac{239}{169}$.

Bài tập 2: Cho $\tan \alpha = 2$. Tính giá trị của biểu thức $B = \frac{\sin 2\alpha + 2\cos 2\alpha}{\cos 2\alpha – 3\sin 2\alpha}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2

Ta biểu diễn $\sin 2\alpha$ và $\cos 2\alpha$ theo $\tan \alpha$:
• $\sin 2\alpha = \frac{2\tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{2 \cdot 2}{1 + 2^2} = \frac{4}{5}$.
• $\cos 2\alpha = \frac{1 – \tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{1 – 4}{1 + 4} = -\frac{3}{5}$.

Thay vào biểu thức $B$:
$$B = \frac{\frac{4}{5} + 2\left(-\frac{3}{5}\right)}{-\frac{3}{5} – 3\left(\frac{4}{5}\right)} = \frac{\frac{4 – 6}{5}}{\frac{-3 – 12}{5}} = \frac{-2}{-15} = \frac{2}{15}$$

Bài tập 3: Rút gọn biểu thức lượng giác $C = \frac{\sin 2x}{1 + \cos 2x}$ với các điều kiện xác định phù hợp.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3

Áp dụng các công thức nhân đôi:
• $\sin 2x = 2\sin x \cos x$
• $1 + \cos 2x = 1 + (2\cos^2 x – 1) = 2\cos^2 x$

Thay vào biểu thức $C$:

$$C = \frac{2\sin x \cos x}{2\cos^2 x} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$$

Bài tập 4: Cho $\sin x + \cos x = \frac{1}{2}$. Tính giá trị của biểu thức $D = \sin 2x + \cos 4x$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4

Bình phương hai vế của đẳng thức đã cho:
$(\sin x + \cos x)^2 = \sin^2 x + \cos^2 x + 2\sin x \cos x = 1 + \sin 2x = \left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{1}{4}$
$\implies \sin 2x = \frac{1}{4} – 1 = -\frac{3}{4}$.

Áp dụng công thức nhân đôi cho $\cos 4x$:
$\cos 4x = 1 – 2\sin^2 2x = 1 – 2\left(-\frac{3}{4}\right)^2 = 1 – 2 \cdot \frac{9}{16} = 1 – \frac{9}{8} = -\frac{1}{8}$.

Vậy $D = \sin 2x + \cos 4x = -\frac{3}{4} – \frac{1}{8} = -\frac{7}{8}$.

Bài tập 5: Đơn giản hóa biểu thức $E = \frac{1 – \cos 2x + \sin 2x}{1 + \cos 2x + \sin 2x}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5

Biến đổi tử số và mẫu số bằng công thức nhân đôi:
• Tử số: $1 – \cos 2x + \sin 2x = 2\sin^2 x + 2\sin x \cos x = 2\sin x(\sin x + \cos x)$
• Mẫu số: $1 + \cos 2x + \sin 2x = 2\cos^2 x + 2\sin x \cos x = 2\cos x(\cos x + \sin x)$

Chia tử cho mẫu (với điều kiện xác định):

$$E = \frac{2\sin x(\sin x + \cos x)}{2\cos x(\sin x + \cos x)} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$$

Thẻ (tag): Bài 5. Giá trị lượng giác của một góc từ 0 đến 180 độ -.., BAI TAP TOAN 11, Bộ đề trắc nghiệm luyện thi THPT, Công thức nhân đôi, Rút gọn biểu thức lượng giác, Tính giá trị lượng giác

Bài liên quan:

  • 1. Tính giá trị của biểu thức $P = \sin 20^\circ \sin 40^\circ \sin 80^\circ$
  • 2. Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\sin 4x – \sin 2x}{1 – \cos 2x + \cos 4x}$
  • 3. Tính giá trị của biểu thức lượng giác $P = \frac{1}{\sin 10^\circ} – \frac{\sqrt{3}}{\cos 10^\circ}$
  • 4. Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\cos 2x}{\cot x – \tan x}$
  • 5. Tính giá trị của biểu thức $P = \cos \frac{\pi}{7} \cos \frac{2\pi}{7} \cos \frac{4\pi}{7}$

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Tính giá trị của biểu thức $P = \sin 20^\circ \sin 40^\circ \sin 80^\circ$ 16/09/2026
  • Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\sin 4x – \sin 2x}{1 – \cos 2x + \cos 4x}$ 16/09/2026
  • Tính giá trị của biểu thức lượng giác $P = \frac{1}{\sin 10^\circ} – \frac{\sqrt{3}}{\cos 10^\circ}$ 16/09/2026
  • Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\cos 2x}{\cot x – \tan x}$ 16/09/2026
  • Tính giá trị của biểu thức $P = \cos \frac{\pi}{7} \cos \frac{2\pi}{7} \cos \frac{4\pi}{7}$ 16/09/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.