Найдите значение выражения $8\sqrt{3}{\cos }^{2}\frac{\pi }{12}-4\sqrt{3}.$
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 $t=\frac\pi{12}$. Используем тождество:
$$2\cos^2t-1=\cos2t$$
Вынесем общий множитель: он умножал каждое слагаемое. Затем заменим оставшуюся скобку по указанному тождеству:
$$E=4\sqrt{3}(2\cos^2t-1)=4\sqrt{3}\cos2t$$
Посчитаем удвоенный угол: множитель 2 умножается на числитель дроби.
$$2t=\frac{2\cdot1\pi}{12}=\frac{2\pi}{12}=\frac\pi6$$
Добавление или вычитание полного оборота не меняет косинус, а косинус противоположных углов одинаков. Так получаем положительное табличное значение.
$$\cos(\frac\pi6)=\frac{\sqrt{3}}{2}$$
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: $6$.