Найдите значение выражения $\operatorname{tg}\alpha ,$ если $\cos \alpha =\frac{5\sqrt{26}}{26}$ и $\alpha \in (0 ; \frac{\pi }{2}).$
Ответ: $0{,}2$.
Решение
Известен косинус угла, а найти нужно тангенс. Сначала получим квадрат тангенса из основного тригонометрического тождества:
$$\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1$$
Данный косинус не равен нулю. Разделим каждое слагаемое на его квадрат:
$$\frac{\sin^2\alpha}{\cos^2\alpha}+\frac{\cos^2\alpha}{\cos^2\alpha}=\frac1{\cos^2\alpha}$$
По определению тангенс равен синусу, делённому на косинус. Поэтому:
$$\tan^2\alpha+1=\frac1{\cos^2\alpha}$$
$$\tan^2\alpha=\frac1{\cos^2\alpha}-1$$
Теперь вычислим квадрат данного косинуса. При возведении дроби в квадрат отдельно возводятся числитель и знаменатель:
$$\cos^2\alpha=\frac{5^2\cdot(\sqrt{26})^2}{26^2}=\frac{25\cdot26}{676}=\frac{25}{26}$$
Подставляем в формулу; обратная величина дроби получается перестановкой её числителя и знаменателя:
$$\tan^2\alpha=\frac{26}{25}-1=\frac{26-25}{25}=\frac{1}{25}$$
Квадрат числа не определяет его знак. Возможны два значения:
$$\tan\alpha=\pm\sqrt{\frac{1}{25}}=\pm\frac{1}{5}$$
По условию угол в первой четверти: синус и косинус положительны. Их отношение положительно, поэтому выбираем положительное значение.
$$\tan\alpha=0{,}2$$
Ответ: $0{,}2$.