Краткое пояснение: В данном задании необходимо упростить тригонометрические выражения и доказать тождества, используя основные тригонометрические формулы и преобразования.
923. Упростите выражение:
-
а) (tg α + ctg α) (1 + cos α) (1 - cos α)
Преобразуем выражение:
- Вспомним, что tg α = sin α / cos α и ctg α = cos α / sin α.
- Тогда tg α + ctg α = (sin α / cos α) + (cos α / sin α) = (sin² α + cos² α) / (sin α cos α) = 1 / (sin α cos α).
- Также (1 + cos α) (1 - cos α) = 1 - cos² α = sin² α.
- Итоговое выражение: (1 / (sin α cos α)) * sin² α = sin α / cos α = tg α.
Ответ: tg α
-
б) (sin α + cos α)² - 1 / (ctg α - sin α cos α)
Преобразуем выражение:
- Раскроем квадрат: (sin α + cos α)² = sin² α + 2sin α cos α + cos² α = 1 + 2sin α cos α.
- Тогда (sin α + cos α)² - 1 = 2sin α cos α.
- ctg α - sin α cos α = (cos α / sin α) - sin α cos α = (cos α - sin² α cos α) / sin α = cos α (1 - sin² α) / sin α = cos³ α / sin α.
- Итоговое выражение: (2sin α cos α) / (cos³ α / sin α) = 2sin² α cos α / cos³ α = 2sin² α / cos² α = 2tg² α.
Ответ: 2tg² α
-
в) sin⁴ α + sin² α cos² α + cos² α
Преобразуем выражение:
- sin⁴ α + sin² α cos² α + cos² α = sin⁴ α + sin² α cos² α + cos² α (sin² α + cos² α) = sin⁴ α + sin² α cos² α + sin² α cos² α + cos⁴ α = sin⁴ α + 2sin² α cos² α + cos⁴ α = (sin² α + cos² α)² = 1².
Ответ: 1
-
г) sin² α + sin² α cos² α + cos⁴ α
Преобразуем выражение:
- sin² α + sin² α cos² α + cos⁴ α = sin² α (sin² α + cos² α) + cos⁴ α = sin² α + cos⁴ α = sin² α + cos⁴ α = sin² α + cos² α (cos² α) = sin² α + cos² α (1 - sin² α) = sin² α + cos² α - cos² α sin² α = 1-cos² α sin² α.
Ответ: sin² α + cos⁴ α = 1-cos² α sin² α
924. Докажите, что равенство является тождеством:
-
а) (tg² α - sin² α) / (ctg² α - cos² α) = tg⁶ α
Преобразуем левую часть:
- tg² α - sin² α = (sin² α / cos² α) - sin² α = sin² α (1 - cos² α) / cos² α = sin⁴ α / cos² α.
- ctg² α - cos² α = (cos² α / sin² α) - cos² α = cos² α (1 - sin² α) / sin² α = cos⁴ α / sin² α.
- (sin⁴ α / cos² α) / (cos⁴ α / sin² α) = sin⁶ α / cos⁶ α = tg⁶ α.
Тождество доказано.
-
б) tg β / (tg β + ctg β) = sin² β
Преобразуем левую часть:
- tg β + ctg β = (sin β / cos β) + (cos β / sin β) = (sin² β + cos² β) / (sin β cos β) = 1 / (sin β cos β).
- tg β / (1 / (sin β cos β)) = (sin β / cos β) * (sin β cos β) = sin² β.
Тождество доказано.
925. Докажите тождество:
-
а) cos⁴ γ - sin⁴ γ = 1 - 2 sin² γ
Преобразуем левую часть:
- cos⁴ γ - sin⁴ γ = (cos² γ + sin² γ) (cos² γ - sin² γ) = cos² γ - sin² γ.
- cos² γ - sin² γ = (1 - sin² γ) - sin² γ = 1 - 2sin² γ.
Тождество доказано.
-
б) (1 - 2 sin² α) / (sin α cos α) = ctg α - tg α
Преобразуем правую часть:
- ctg α - tg α = (cos α / sin α) - (sin α / cos α) = (cos² α - sin² α) / (sin α cos α).
- cos² α - sin² α = (1 - sin² α) - sin² α = 1 - 2sin² α.
- (1 - 2 sin² α) / (sin α cos α) = (cos² α - sin² α) / (sin α cos α).
Тождество доказано.
Ответ: Решения выше.