Найдите значение выражения $4\sqrt{3}{\cos }^{2}\frac{23\pi }{12}-4\sqrt{3}{\sin }^{2}\frac{23\pi }{12}.$
Ответ: $6$.
Решение
Нужно получить числовое значение, хотя исходный угол не является простым табличным. В выражении есть комбинация синуса и косинуса, которую можно заменить функцией двойного угла.
Для удобства записи обозначим угол $t=\frac{23\pi}{12}$. Используем тождество:
$$\cos^2t-\sin^2t=\cos2t$$
Вынесем общий множитель: он умножал каждое слагаемое. Затем заменим оставшуюся скобку по указанному тождеству:
$$E=4\sqrt{3}(\cos^2t-\sin^2t)=4\sqrt{3}\cos2t$$
Посчитаем удвоенный угол: множитель 2 умножается на числитель дроби.
$$2t=\frac{2\cdot23\pi}{12}=\frac{46\pi}{12}=\frac{23\pi}{6}$$
Представим угол через полный оборот или через угол, связанный с табличным:
$$\frac{23\pi}{6}=4\pi-\frac\pi6$$
Добавление или вычитание полного оборота не меняет косинус, а косинус противоположных углов одинаков. Так получаем положительное табличное значение.
$$\cos(\frac{23\pi}{6})=\frac{\sqrt{3}}{2}$$
Подставим найденный косинус:
$$E=4\sqrt{3}\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}$$
Умножение одинаковых квадратных корней даёт подкоренное число:
$$\sqrt{3}\cdot\sqrt{3}=3$$
Осталось выполнить обычные действия с числовыми коэффициентами:
$$E=\frac{4\cdot3}{2}=\frac{12}{2}=6$$
Ответ: $6$.