Для начала вспомним основные тригонометрические тождества и связи между функциями.
Зная, что косинус угла α равен 2/3, мы можем найти синус этого угла по теореме Пифагора для тригонометрической окружности:
[ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1 ]
Подставим известное значение косинуса:
[ \sin^2 \alpha + \left(\frac{2}{3}\right)^2 = 1 ]
[ \sin^2 \alpha + \frac{4}{9} = 1 ]
[ \sin^2 \alpha = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9} ]
Так как синус и косинус могут быть как положительными, так и отрицательными, в зависимости от квадранта, в котором находится угол α, синус может быть равен как (\frac{\sqrt{5}}{3}), так и (-\frac{\sqrt{5}}{3}).
Если cosα = 2/3 и мы знаем, что cosα положителен в первом и четвёртом квадрантах, то в первом квадранте sinα будет положителен, а в четвёртом квадранте - отрицателен.
Теперь найдем тангенс угла α:
[ \tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} ]
Подставляя значения синуса и косинуса:
[ \tan \alpha = \frac{\pm \frac{\sqrt{5}}{3}}{\frac{2}{3}} = \pm \frac{\sqrt{5}}{2} ]
Значение тангенса зависит от знака синуса, который, в свою очередь, зависит от того, находится ли угол в первом или четвёртом квадранте. Если α находится в первом квадранте, где обе тригонометрические функции положительны, тогда:
[ \tan \alpha = \frac{\sqrt{5}}{2} ]
Если же угол находится в четвёртом квадранте, где синус отрицателен, а косинус положителен, то:
[ \tan \alpha = -\frac{\sqrt{5}}{2} ]