在数学中,三角函数是研究角度与边长关系的重要工具,而余弦(cosine)作为其中的一种基本函数,常用于描述周期性现象或解决几何问题。今天我们就来探讨一个具体的数值问题:cos165°等于多少?
首先,我们需要明确165°位于哪个象限。根据角度的定义,165°是一个第二象限的角度,其范围是从90°到180°。在第二象限内,余弦值总是负数,因为此时的x坐标为负。
接下来,我们可以利用余弦的补角公式进行简化计算:
\[
\cos(180^\circ - \theta) = -\cos(\theta)
\]
这里,令\(\theta=15^\circ\),则有:
\[
\cos(165^\circ) = \cos(180^\circ - 15^\circ) = -\cos(15^\circ)
\]
那么,如何求解\(\cos(15^\circ)\)呢?可以借助半角公式或者两角和差公式。我们选择使用两角和差公式:
\[
\cos(15^\circ) = \cos(45^\circ - 30^\circ)
\]
根据两角差的余弦公式:
\[
\cos(a-b) = \cos a \cos b + \sin a \sin b
\]
代入具体角度:
\[
\cos(15^\circ) = \cos(45^\circ)\cos(30^\circ) + \sin(45^\circ)\sin(30^\circ)
\]
已知特殊角的值:
\[
\cos(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}, \quad \sin(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \sin(30^\circ) = \frac{1}{2}
\]
代入后计算:
\[
\cos(15^\circ) = \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right) + \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)\left(\frac{1}{2}\right)
\]
\[
\cos(15^\circ) = \frac{\sqrt{6}}{4} + \frac{\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}
\]
因此,\(\cos(165^\circ) = -\cos(15^\circ)\),即:
\[
\cos(165^\circ) = -\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}
\]
总结来说,cos165°的值为\(-\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}\),这是一个精确的结果。通过这种方法,我们可以清晰地推导出任何特殊角度的余弦值,从而更好地理解和应用三角函数知识。