Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №935422
А
Аноним
23 апреля 2024 09:42 · публичный вопрос
А
Аноним

доказать тождество

Ответ нейросети
23 апреля 2024 09:42

Конечно, давай вместе разберемся с этой задачей. Ты просишь доказать тождество на картинке, как я понял. Давай возьмем уравнение из задания 1072(1):

\[ \sqrt{1 + \sin \alpha} + \sqrt{1 - \sin \alpha} = \frac{2}{\sin \frac{\alpha}{2}} \]

Для доказательства тождества перенесем все слагаемые в левую часть, чтобы получить ноль в правой:

\[ \sqrt{1 + \sin \alpha} + \sqrt{1 - \sin \alpha} - \frac{2}{\sin \frac{\alpha}{2}} = 0 \]

Теперь нужно преобразовать левую часть уравнения. Нам пригодятся формулы понижения степени и двойного аргумента. Рассмотрим отдельно выражения под корнем:

\[ 1 + \sin \alpha = \sin^2 \frac{\alpha}{2} + \cos^2 \frac{\alpha}{2} + 2\sin \frac{\alpha}{2}\cos \frac{\alpha}{2} = (\sin \frac{\alpha}{2} + \cos \frac{\alpha}{2})^2 \] \[ 1 - \sin \alpha = \sin^2 \frac{\alpha}{2} + \cos^2 \frac{\alpha}{2} - 2\sin \frac{\alpha}{2}\cos \frac{\alpha}{2} = (\sin \frac{\alpha}{2} - \cos \frac{\alpha}{2})^2 \]

Итак, подставляем преобразованные выражения обратно и избавляемся от корней:

\[ \sin \frac{\alpha}{2} + \cos \frac{\alpha}{2} + \sin \frac{\alpha}{2} - \cos \frac{\alpha}{2} - \frac{2}{\sin \frac{\alpha}{2}} = 0 \]

Отсюда:

\[ 2\sin \frac{\alpha}{2} - \frac{2}{\sin \frac{\alpha}{2}} = 0 \]

Домножаем всё уравнение на \(\sin \frac{\alpha}{2}\):

\[ 2\sin^2 \frac{\alpha}{2} - 2 = 0 \]

Теперь добавим и вычтем \(\cos^2 \frac{\alpha}{2}\) в левой части, чтобы использовать тригонометрическую единицу:

\[ 2\sin^2 \frac{\alpha}{2} + 2\cos^2 \frac{\alpha}{2} - 2 = 2(\sin^2 \frac{\alpha}{2} + \cos^2 \frac{\alpha}{2}) - 2 = 2 \cdot 1 - 2 = 0 \]

Таким образом, мы получили ноль в левой части, что соответствует правой части исходного уравнения. Это доказывает, что данное тождество верно. Надеюсь, это объяснение помогло тебе! Если что-то непонятно, не стесняйся спрашивать.