问题

请解答下面的数学填空题
仔细阅读题目,解答其中的问题,请你一步步思考并将思考过程写在【解析】和<eoe>之间。请把你的答案写在【答案】和<eoa>之间。
完整的题目回答格式如下:
【解析】 ...<eoe>
【答案】...<eoa>
请你严格按照上述格式作答。
题目如下:13. 若 $\sin x=-\frac{2}{3}$, 则 $\cos 2 x=$

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0 【解析】
我们知道,$\sin x = -\frac{2}{3}$。为了求 $\cos 2x$,我们可以使用三角恒等式。

首先,我们需要求 $\cos x$。根据三角函数的基本关系:
\[
\sin^2 x + \cos^2 x = 1
\]
将 $\sin x = -\frac{2}{3}$ 代入上式:
\[
\left(-\frac{2}{3}\right)^2 + \cos^2 x = 1
\]
\[
\frac{4}{9} + \cos^2 x = 1
\]
\[
\cos^2 x = 1 - \frac{4}{9}
\]
\[
\cos^2 x = \frac{9}{9} - \frac{4}{9}
\]
\[
\cos^2 x = \frac{5}{9}
\]
因此,$\cos x$ 有两个可能的值:
\[
\cos x = \pm \sqrt{\frac{5}{9}} = \pm \frac{\sqrt{5}}{3}
\]

接下来,我们使用 $\cos 2x$ 的公式:
\[
\cos 2x = 2 \cos^2 x - 1
\]
将 $\cos^2 x = \frac{5}{9}$ 代入上式:
\[
\cos 2x = 2 \cdot \frac{5}{9} - 1
\]
\[
\cos 2x = \frac{10}{9} - 1
\]
\[
\cos 2x = \frac{10}{9} - \frac{9}{9}
\]
\[
\cos 2x = \frac{1}{9}
\]

因此,$\cos 2x = \frac{1}{9}$。

<eoe>
【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
deepseekr1

【解析】已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,需要求 $\cos 2x$。使用双角公式 $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$:
1. 计算 $\sin^2 x = \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9}$。
2. 代入公式:$\cos 2x = 1 - 2 \times \frac{4}{9} = 1 - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}$。
通过另一公式 $\cos 2x = 2\cos^2 x -1$ 验证:
1. $\cos^2 x = 1 - \sin^2 x = 1 - \frac{4}{9} = \frac{5}{9}$。
2. $\cos 2x = 2 \times \frac{5}{9} -1 = \frac{10}{9} -1 = \frac{1}{9}$。
两种方法结果一致,故答案正确。<eoe>
【答案】$\dfrac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
gpto1 【解析】
已知 $\sin x = -\dfrac{2}{3}$。

首先,我们根据三角恒等式 $\cos^2 x + \sin^2 x = 1$ 来求 $\sin^2 x$:

$\sin^2 x = \left(-\dfrac{2}{3}\right)^2 = \dfrac{4}{9}$。

因此,

$\cos^2 x = 1 - \sin^2 x = 1 - \dfrac{4}{9} = \dfrac{5}{9}$。

接下来,考虑 $\cos x$ 的正负号。

由于 $\sin x = -\dfrac{2}{3}$ 为负,$\sin x$ 为负的象限是第三和第四象限。

- 在第三象限,$\cos x$ 也为负,因此 $\cos x = -\dfrac{\sqrt{5}}{3}$。
- 在第四象限,$\cos x$ 为正,因此 $\cos x = \dfrac{\sqrt{5}}{3}$。

计算 $\cos 2x$,可以使用恒等式:

$\cos 2x = 2\cos^2 x -1$。

无论 $\cos x$ 是正是负,$\cos^2 x = \dfrac{5}{9}$,所以:

$\cos 2x = 2 \times \dfrac{5}{9} - 1 = \dfrac{10}{9} - 1 = \dfrac{1}{9}$。

因此,$\cos 2x = \dfrac{1}{9}$。

<eoe>
【答案】$\dfrac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
GPT-4o 【解析】
题目给出了 $\sin x = -\frac{2}{3}$,我们需要找到 $\cos 2x$ 的值。我们可以使用三角函数的倍角公式来求解:

首先,我们知道三角函数的基本恒等式:
\[ \sin^2 x + \cos^2 x = 1 \]

将 $\sin x = -\frac{2}{3}$ 代入,可以求得 $\cos x$:
\[ \left( -\frac{2}{3} \right)^2 + \cos^2 x = 1 \]
\[ \frac{4}{9} + \cos^2 x = 1 \]
\[ \cos^2 x = 1 - \frac{4}{9} \]
\[ \cos^2 x = \frac{9}{9} - \frac{4}{9} \]
\[ \cos^2 x = \frac{5}{9} \]

因此,$\cos x$ 有两个可能的值:
\[ \cos x = \pm \sqrt{\frac{5}{9}} = \pm \frac{\sqrt{5}}{3} \]

接下来,我们利用 $\cos 2x$ 的倍角公式:
\[ \cos 2x = 2 \cos^2 x - 1 \]

将 $\cos^2 x = \frac{5}{9}$ 代入:
\[ \cos 2x = 2 \left( \frac{5}{9} \right) - 1 \]
\[ \cos 2x = \frac{10}{9} - 1 \]
\[ \cos 2x = \frac{10}{9} - \frac{9}{9} \]
\[ \cos 2x = \frac{1}{9} \]

因此,$\cos 2x = \frac{1}{9}$。

【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
llama3.1-70B-Instruct

【解析】 最终结果是-5/9
$\frac{1}{9}$
llama3.1-405B-Instruct

【解析】 最终结果是-7/9<eoe>
【答案】 -7/9<eoa>
$\frac{1}{9}$
DeepSeek-Coder-V2 "【解析】 首先,我们知道 $\\cos 2x$ 可以通过 $\\sin x$ 和 $\\cos x$ 的值来计算。具体公式为 $\\cos 2x = 1 - 2\\sin^2 x$。题目给出了 $\\sin x = -\\frac{2}{3}$,我们可以直接代入公式进行计算。\n\n1. 代入 $\\sin x = -\\frac{2}{3}$ 到公式 $\\cos 2x = 1 - 2\\sin^2 x$ 中:\n \\[\n \\cos 2x = 1 - 2\\left(-\\frac{2}{3}\\right)^2\n \\]\n\n2. 计算 $\\left(-\\frac{2}{3}\\right)^2$:\n \\[\n \\left(-\\frac{2}{3}\\right)^2 = \\frac{4}{9}\n \\]\n\n3. 继续计算 $\\cos 2x$:\n \\[\n \\cos 2x = 1 - 2 \\cdot \\frac{4}{9} = 1 - \\frac{8}{9}\n \\]\n\n4. 最后一步,计算 $1 - \\frac{8}{9}$:\n \\[\n 1 - \\frac{8}{9} = \\frac{9}{9} - \\frac{8}{9} = \\frac{1}{9}\n \\]\n\n因此,$\\cos 2x$ 的值为 $\\frac{1}{9}$。<eoe>\n【答案】$\\frac{1}{9}$<eoa>" $\frac{1}{9}$
Qwen2-72B-Instruct "【解析】\n已知 \\(\\sin x = -\\frac{2}{3}\\),要求 \\(\\cos 2x\\) 的值。\n\n我们知道,二倍角的余弦公式为 \\(\\cos 2x = 1 - 2\\sin^2 x\\) 或 \\(\\cos 2x = 2\\cos^2 x - 1\\),但这里更直接的是使用第一个公式,因为已知 \\(\\sin x\\)。\n\n首先,将 \\(\\sin x = -\\frac{2}{3}\\) 代入二倍角的余弦公式中:\n\\[\n\\cos 2x = 1 - 2\\sin^2 x = 1 - 2\\left(-\\frac{2}{3}\\right)^2\n\\]\n\n计算 \\(\\sin^2 x\\):\n\\[\n\\sin^2 x = \\left(-\\frac{2}{3}\\right)^2 = \\frac{4}{9}\n\\]\n\n所以,\n\\[\n\\cos 2x = 1 - 2\\left(\\frac{4}{9}\\right) = 1 - \\frac{8}{9} = \\frac{1}{9}\n\\]<eoe>\n【答案】\\(\\cos 2x = \\frac{1}{9}\\)<eoa>" $\frac{1}{9}$
baichuan4 【解析】首先,我们知道正弦函数的值域是[-1, 1],所以给定的$\sin x = -\frac{2}{3}$是有效的。接下来,我们需要找到$\cos 2x$的值。我们可以使用二倍角公式:
$$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$$
将给定的$\sin x$值代入公式中:
$$\cos 2x = 1 - 2(-\frac{2}{3})^2$$
$$\cos 2x = 1 - 2(\frac{4}{9})$$
$$\cos 2x = 1 - \frac{8}{9}$$
$$\cos 2x = \frac{1}{9}$$
因此,$\cos 2x$的值为$\frac{1}{9}$。
$\frac{1}{9}$
doubao 【解析】根据二倍角余弦公式$\cos 2x=1-2\sin^{2}x$,已知$\sin x=-\frac{2}{3}$,将其代入可得。<eoe>
【答案】$1-2\times(-\frac{2}{3})^{2}=1-2\times\frac{4}{9}=1-\frac{8}{9}=\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
minimax 【解析】
首先,我们知道三角恒等式 $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$。这个公式可以从二倍角公式 $\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x$ 推导出来,因为 $\cos^2 x + \sin^2 x = 1$,所以 $\cos^2 x = 1 - \sin^2 x$,代入二倍角公式得到 $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$。

现在,已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,我们需要计算 $\sin^2 x$,然后代入上述恒等式计算 $\cos 2x$。

$\sin^2 x = \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9}$。

接下来,我们将 $\sin^2 x$ 的值代入 $\cos 2x$ 的公式中:

$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x = 1 - 2\left(\frac{4}{9}\right) = 1 - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}$。

因此,$\cos 2x = \frac{1}{9}$。

<eoe>

【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
kimi 【解析】
首先,我们需要使用二倍角公式来求解 $\cos 2x$。二倍角公式是 $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$。

已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,我们可以将这个值代入二倍角公式中。

1. 计算 $\sin^2 x$:
$\sin^2 x = \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9}$

2. 代入二倍角公式:
$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x = 1 - 2 \times \frac{4}{9} = 1 - \frac{8}{9}$

3. 计算结果:
$\cos 2x = \frac{9}{9} - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}$

<eoe>
【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
wenxinyiyan 【解析】根据二倍角公式,我们有 $\cos 2x = 1 - 2\sin^{2}x$。已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,代入公式得 $\cos 2x = 1 - 2 \times \left(-\frac{2}{3}\right)^{2} = 1 - 2 \times \frac{4}{9} = 1 - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}$。<eoe>
【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
zhipu 【解析】首先,我们需要利用三角函数的基本关系式来求解 $\cos 2x$。已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,我们可以使用以下公式:

\[
\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x
\]

接下来,我们将已知的 $\sin x$ 值代入公式中进行计算:

1. 计算 $\sin^2 x$:
\[
\sin^2 x = \left(-\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9}
\]

2. 将 $\sin^2 x$ 代入 $\cos 2x$ 的公式中:
\[
\cos 2x = 1 - 2 \sin^2 x = 1 - 2 \cdot \frac{4}{9} = 1 - \frac{8}{9} = \frac{9}{9} - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}
\]

因此,$\cos 2x$ 的值为 $\frac{1}{9}$。

<eoe>
【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
gpto1 【解析】
已知 $\sin x = -\dfrac{2}{3}$。

首先,我们根据三角恒等式 $\cos^2 x + \sin^2 x = 1$ 来求 $\sin^2 x$:

$\sin^2 x = \left(-\dfrac{2}{3}\right)^2 = \dfrac{4}{9}$。

因此,

$\cos^2 x = 1 - \sin^2 x = 1 - \dfrac{4}{9} = \dfrac{5}{9}$。

接下来,考虑 $\cos x$ 的正负号。

由于 $\sin x = -\dfrac{2}{3}$ 为负,$\sin x$ 为负的象限是第三和第四象限。

- 在第三象限,$\cos x$ 也为负,因此 $\cos x = -\dfrac{\sqrt{5}}{3}$。
- 在第四象限,$\cos x$ 为正,因此 $\cos x = \dfrac{\sqrt{5}}{3}$。

计算 $\cos 2x$,可以使用恒等式:

$\cos 2x = 2\cos^2 x -1$。

无论 $\cos x$ 是正是负,$\cos^2 x = \dfrac{5}{9}$,所以:

$\cos 2x = 2 \times \dfrac{5}{9} - 1 = \dfrac{10}{9} - 1 = \dfrac{1}{9}$。

因此,$\cos 2x = \dfrac{1}{9}$。

<eoe>
【答案】$\dfrac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$
deepseekv3 【解析】
已知 $\sin x = -\frac{2}{3}$,要求 $\cos 2x$。我们可以使用余弦的倍角公式来解决这个问题。余弦的倍角公式有几种形式,其中一种形式是:
\[
\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x
\]
将已知的 $\sin x = -\frac{2}{3}$ 代入公式中,我们得到:
\[
\cos 2x = 1 - 2\left(-\frac{2}{3}\right)^2 = 1 - 2\left(\frac{4}{9}\right) = 1 - \frac{8}{9} = \frac{1}{9}
\]
因此,$\cos 2x$ 的值为 $\frac{1}{9}$。
<eoe>
【答案】$\frac{1}{9}$<eoa>
$\frac{1}{9}$