Чтобы найти значения (\sin a) и (\cos a) при заданном (\tan a = \frac{1}{2}), можно воспользоваться основными тригонометрическими соотношениями.
Связь между синусом, косинусом и тангенсом:
Мы знаем, что (\tan a = \frac{\sin a}{\cos a}). Из условия задачи (\tan a = \frac{1}{2}), следовательно:
[
\frac{\sin a}{\cos a} = \frac{1}{2}
]
Это уравнение можно переписать как:
[
\sin a = \frac{1}{2} \cos a
]
Основное тригонометрическое тождество:
Также известно, что:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1
]
Подстановка и решение:
Подставим выражение для (\sin a) в основное тригонометрическое тождество:
[
\left(\frac{1}{2} \cos a\right)^2 + \cos^2 a = 1
]
Это упрощается до:
[
\frac{1}{4} \cos^2 a + \cos^2 a = 1
]
[
\frac{5}{4} \cos^2 a = 1
]
[
\cos^2 a = \frac{4}{5}
]
[
\cos a = \pm \sqrt{\frac{4}{5}} = \pm \frac{2}{\sqrt{5}} = \pm \frac{2\sqrt{5}}{5}
]
Нахождение (\sin a):
Используя (\sin a = \frac{1}{2} \cos a), найдём (\sin a):
[
\sin a = \frac{1}{2} \times \pm \frac{2\sqrt{5}}{5} = \pm \frac{\sqrt{5}}{5}
]
Выбор знаков:
Знак (\sin a) и (\cos a) зависит от квадранта, в котором находится угол (a). Поскольку задача не уточняет, в каком диапазоне находится угол, решения будут:
Если (\cos a = \frac{2\sqrt{5}}{5}), то (\sin a = \frac{\sqrt{5}}{5}).
Если (\cos a = -\frac{2\sqrt{5}}{5}), то (\sin a = -\frac{\sqrt{5}}{5}).
Таким образом, возможные пары значений ((\sin a, \cos a)) равны (\left(\frac{\sqrt{5}}{5}, \frac{2\sqrt{5}}{5}\right)) и (\left(-\frac{\sqrt{5}}{5}, -\frac{2\sqrt{5}}{5}\right)).