Чтобы вычислить сумму ряда ( S = \cos 1^\circ + \cos 2^\circ + \cos 3^\circ + \ldots + \cos 10^\circ ), можно воспользоваться несколькими методами. Один из них — непосредственное вычисление каждого члена ряда и последующее суммирование. Другой метод — использование известных свойств тригонометрических функций и формул для упрощения вычислений.
Непосредственное вычисление
Перевод градусов в радианы:
Так как тригонометрические функции в большинстве математических пакетов и калькуляторов принимают аргументы в радианах, сначала нужно перевести углы из градусов в радианы. Формула для перевода:
[
\theta{\text{радианы}} = \theta{\text{градусы}} \times \frac{\pi}{180}
]
Вычисление значений косинусов:
[
\cos(1^\circ), \cos(2^\circ), \ldots, \cos(10^\circ)
]
Эти значения можно вычислить с помощью калькулятора или программного обеспечения, поддерживающего тригонометрические функции.
Суммирование:
[
S = \cos(1^\circ) + \cos(2^\circ) + \ldots + \cos(10^\circ)
]
Использование свойств тригонометрии
Косинус — это периодическая функция, и для небольших углов можно воспользоваться разложением в ряд Тейлора или другими методами приближения. Однако здесь можно пойти другим путем, применив формулу суммы косинусов:
[
\sum_{k=1}^{n} \cos(k \theta) = \frac{\sin\left(\frac{n \theta}{2}\right) \cdot \cos\left(\frac{(n+1) \theta}{2}\right)}{\sin\left(\frac{\theta}{2}\right)}
]
Для нашего случая ( \theta = 1^\circ ) и ( n = 10 ):
[
S = \frac{\sin\left(5 \cdot 1^\circ\right) \cdot \cos\left(5.5 \cdot 1^\circ\right)}{\sin\left(0.5 \cdot 1^\circ\right)}
]
Теперь вычислим приблизительное значение:
- (\sin(5^\circ) \approx 0.0872)
- (\cos(5.5^\circ) \approx 0.9962)
- (\sin(0.5^\circ) \approx 0.0087)
Подставим эти значения в формулу:
[
S \approx \frac{0.0872 \cdot 0.9962}{0.0087} \approx 9.759
]
Таким образом, сумма косинусов первых 10 градусов приблизительно равна 9.759. Это значение может слегка отличаться в зависимости от точности используемых вычислений.