Давайте рассмотрим задачу. Нам нужно найти выражение \( \tg^2 a + \ctg^2 a \) при условии, что \( \tg a + \ctg a = 2 \).
Мы можем использовать некоторые тождества тригонометрии. Известно, что:
- \( \tg a \) — это отношение синуса к косинусу: \( \tg a = \frac{\sin a}{\cos a} \).
- \( \ctg a \) — это обратное \( \tg a \): \( \ctg a = \frac{1}{\tg a} = \frac{\cos a}{\sin a} \).
Сначала давайте обозначим \( x = \tg a \). Тогда \( \ctg a = \frac{1}{x} \). Подставим эти значения в условие:
\[ x + \frac{1}{x} = 2. \]
Умножим обе стороны уравнения на \( x \) (где \( x \neq 0 \)):
\[ x^2 + 1 = 2x. \]
Преобразуем это уравнение:
\[ x^2 - 2x + 1 = 0, \] или
\[ (x - 1)^2 = 0. \]
Таким образом, получаем \( x - 1 = 0 \), что означает \( x = 1 \), то есть \( \tg a = 1 \) и \( \ctg a = 1 \) (поскольку \( \ctg a = \frac{1}{\tg a} \)).
Теперь можем найти \( \tg^2 a + \ctg^2 a \):
\[ \tg^2 a + \ctg^2 a = 1^2 + 1^2 = 1 + 1 = 2. \]
Итак, окончательный ответ:
\[ \tg^2 a + \ctg^2 a = 2. \]
