Давайте разберем выражение ( \sin 225^\circ \cdot \cos 120^\circ \cdot \tan 330^\circ \cdot \cot 240^\circ ) последовательно, шаг за шагом.
Напомним основные тригонометрические свойства и значения:
Значения углов:
- Тригонометрические функции периодичны, поэтому углы можно приводить к значениям первой окружности (от 0° до 360°).
- ( \sin(-x) = -\sin(x) ), ( \cos(-x) = \cos(x) ), ( \tan(-x) = -\tan(x) ), ( \cot(-x) = -\cot(x) ).
Основные значения синуса, косинуса, тангенса и котангенса для углов:
- ( \sin(0^\circ) = 0, \; \sin(90^\circ) = 1, \; \sin(180^\circ) = 0, \; \sin(270^\circ) = -1 )
- ( \cos(0^\circ) = 1, \; \cos(90^\circ) = 0, \; \cos(180^\circ) = -1, \; \cos(270^\circ) = 0 )
- ( \tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}, \; \cot(x) = \frac{\cos(x)}{\sin(x)} ), где ( \cos(x) \neq 0 ) и ( \sin(x) \neq 0 ).
Теперь вычислим каждую функцию:
1. ( \sin 225^\circ )
Угол ( 225^\circ ) находится в третьей четверти. В третьей четверти синус отрицателен.
- Приведем угол: ( 225^\circ = 180^\circ + 45^\circ ).
- Используем формулу приведения: ( \sin(180^\circ + x) = -\sin(x) ).
- ( \sin 225^\circ = -\sin 45^\circ = -\frac{\sqrt{2}}{2} ).
2. ( \cos 120^\circ )
Угол ( 120^\circ ) находится во второй четверти. Во второй четверти косинус отрицателен.
- Приведем угол: ( 120^\circ = 90^\circ + 30^\circ ).
- Используем формулу приведения: ( \cos(90^\circ + x) = -\sin(x) ).
- ( \cos 120^\circ = -\sin 30^\circ = -\frac{1}{2} ).
3. ( \tan 330^\circ )
Угол ( 330^\circ ) находится в четвертой четверти. В четвертой четверти тангенс отрицателен.
- Приведем угол: ( 330^\circ = 360^\circ - 30^\circ ).
- Используем формулу приведения: ( \tan(360^\circ - x) = -\tan(x) ).
- ( \tan 330^\circ = -\tan 30^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{3} ).
4. ( \cot 240^\circ )
Угол ( 240^\circ ) находится в третьей четверти. В третьей четверти котангенс положителен.
- Приведем угол: ( 240^\circ = 180^\circ + 60^\circ ).
- Используем формулу приведения: ( \cot(180^\circ + x) = \cot(x) ).
- ( \cot 240^\circ = \cot 60^\circ = \frac{1}{\sqrt{3}} ).
Подставим все значения в исходное выражение:
[
\sin 225^\circ \cdot \cos 120^\circ \cdot \tan 330^\circ \cdot \cot 240^\circ = \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) \cdot \left(-\frac{\sqrt{3}}{3}\right) \cdot \frac{1}{\sqrt{3}}
]
Упростим выражение:
Перемножим числители:
[
(-\sqrt{2})(-1)(-\sqrt{3})(1) = -\sqrt{2} \cdot \sqrt{3} = -\sqrt{6}.
]
Перемножим знаменатели:
[
2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot \sqrt{3} = 12\sqrt{3}.
]
Итак, результат:
[
\frac{-\sqrt{6}}{12\sqrt{3}}
]
Упростим дробь:
Умножим числитель и знаменатель на ( \sqrt{3} ), чтобы убрать иррациональность в знаменателе:
[
\frac{-\sqrt{6}}{12\sqrt{3}} = \frac{-\sqrt{18}}{36} = \frac{-3\sqrt{2}}{36} = \frac{-\sqrt{2}}{12}.
]
Окончательный ответ:
[
\boxed{\frac{-\sqrt{2}}{12}}
]