Давайте рассмотрим выражение \( \cos(2x) + \sqrt{2} \cos\left(\frac{\pi}{2} + x\right) + 1 \) и упростим его шаг за шагом.
Шаг 1: Упростим \( \cos\left(\frac{\pi}{2} + x\right) \)
Согласно тригонометрическим свойствам, мы знаем, что: \[ \cos\left(\frac{\pi}{2} + x\right) = -\sin(x) \]
Шаг 2: Подставим это в выражение
Теперь подставим \( \cos\left(\frac{\pi}{2} + x\right) \) в наше выражение: \[ \cos(2x) + \sqrt{2} \cdot (-\sin(x)) + 1 \]
Это можно записать как: \[ \cos(2x) - \sqrt{2} \sin(x) + 1 \]
Шаг 3: Используем формулу для \( \cos(2x) \)
Существует несколько формул для \( \cos(2x) \). Одна из них: \[ \cos(2x) = \cos^2(x) - \sin^2(x) \] Или также можно использовать: \[ \cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1 \]
Мы будем использовать вторую форму: \[ \cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1 \]
Шаг 4: Подставим это обратно в выражение
Теперь подставим \( \cos(2x) \) в наше выражение: \[ (2\cos^2(x) - 1) - \sqrt{2} \sin(x) + 1 \]
Упростим: \[ 2\cos^2(x) - 1 + 1 - \sqrt{2} \sin(x) = 2\cos^2(x) - \sqrt{2} \sin(x) \]
Шаг 5: Окончательное выражение
Таким образом, мы пришли к упрощённому выражению: \[ 2\cos^2(x) - \sqrt{2} \sin(x) \]
Теперь вы знаете, как обращаться с данным выражением и упростить его с помощью тригонометрических идентичностей. Если у вас есть другие вопросы или нужны дополнения, не стесняйтесь спрашивать!