Bevis

Cosinus för dubbla vinkeln

Cosinusvärdet av dubbla vinkeln 2v kan delas upp som differensen mellan cos^2(v) och sin^2(v).


cos(2v)=cos^2(v)-sin^2(v)

Beviset för detta utgår från additionsformeln för cosinus. Den kan användas om man först skriver om produkten 2v som additionen v+v.
cos(2v)
cos(v+v)
cos(v)cos(v) - sin(v)sin(v)
cos^2(v) - sin^2(v)
Cosinusvärdet av dubbla vinkeln kan alltså skrivas om som $cos(2v)=cos^2(v)-sin^2(v)$.
Q.E.D.

Bevis

cos(2v)=1-2sin^2(v)
Det finns två varianter av cosinusformeln för dubbla vinkeln. I den ena har cos^2(v) bytts ut så att högerledet bara använder sin^2(v). Beviset använder en omskrivning av trigonometriska ettan som hittas genom att lösa ut cos^2(v). $ sin^2(v) + cos^2(v) = 1 $ ⇔ $ cos^2(v) = 1 - sin^2(v) $ Detta uttryck kan nu användas i dubbla vinkeln för cosinus.
cos(2v) = cos^2(v) - sin^2(v)
cos(2v) = 1-sin^2(v) - sin^2(v)
cos(2v) = 1-2sin^2(v)
Cosinusvärdet av dubbla vinkeln kan alltså också skrivas som cos(2v)=1 - 2sin^2(v).
Q.E.D.

Bevis

cos(2v)=2cos^2(v)-1
I den andra varianten har istället sin^2(v) bytts ut, så att högerledet bara använder cos^2(v). Det här beviset använder också trigonometriska ettan, men nu i en variant där sin^2(v) lösts ut. $ sin^2(v) + cos^2(v) = 1 $ ⇔ $ sin^2(v) = 1 - cos^2(v) $ Detta uttryck kan nu användas i dubbla vinkeln för cosinus.
cos(2v) = cos^2(v) - sin^2(v)
cos(2v) = cos^2(v) - (1- cos^2(v))
cos(2v) = cos^2(v) - 1 + cos^2(v)
cos(2v) = 2cos^2(v) - 1
Cosinusvärdet av dubbla vinkeln kan alltså också skrivas som cos(2v)=2cos^2(v) - 1.
Q.E.D.
Övningar