Jak zweryfikować następującą tożsamość?

Jak zweryfikować następującą tożsamość?
Anonim

Odpowiedź:

Użyj kilku tożsamości i wiele uproszczeń. Zobacz poniżej.

Wyjaśnienie:

Kiedy mamy do czynienia z takimi rzeczami # cos3x #, pomaga to uprościć go do funkcji trygonometrycznych jednostki # x #; to znaczy coś takiego # cosx # lub # cos ^ 3x #. Możemy użyć reguły sum dla cosinusa, aby to osiągnąć:

#cos (alfa + beta) = cosalphacosbeta-sinalphasinbeta #

Od tego czasu # cos3x = cos (2x + x) #, mamy:

#cos (2x + x) = cos2xcosx-sin2xsinx #

# = (cos ^ 2x-sin ^ 2x) (cosx) - (2sinxcosx) (sinx) #

Teraz możemy zastąpić # cos3x # z powyższym wyrażeniem:

# (cos3x) / cosx = 1-4sin ^ 2x #

# ((cos ^ 2x-sin ^ 2x) (cosx) - (2sinxcosx) (sinx)) / cosx = 1-4sin ^ 2x #

Możemy podzielić tę większą frakcję na dwie mniejsze frakcje:

# ((cos ^ 2x-sin ^ 2x) (cosx)) / cosx - ((2sinxcosx) (sinx)) / cosx = 1-4sin ^ 2x #

Zauważ, jak cosinusy anulują:

# ((cos ^ 2x-sin ^ 2x) cancel (cosx)) / cancel (cosx) - ((2sinxancel (cosx)) (sinx)) / cancelcosx = 1-4sin ^ 2x #

# -> cos ^ 2x-sin ^ 2x-2sin ^ 2x = 1-4sin ^ 2x #

Teraz dodaj # sin ^ 2x-sin ^ 2x # w lewą stronę równania (co jest tym samym, co dodawanie #0#). Uzasadnienie tego stanie się jasne za chwilę:

# cos ^ 2x-sin ^ 2x-2sin ^ 2x + (sin ^ 2x-sin ^ 2x) = 1-4sin ^ 2x #

Zmień układ terminów:

# cos ^ 2x + sin ^ 2x- (sin ^ 2x + sin ^ 2x + 2sin ^ 2x) = 1-4sin ^ 2x #

Użyj tożsamości pitagorejskiej # sin ^ 2x + cos ^ 2x = 1 # i połącz # sin ^ 2x #s w nawiasach:

# 1- (4sin ^ 2x) = 1-4sin ^ 2x #

Widać, że nasza mała sztuczka dodawania # sin ^ 2x-sin ^ 2x # pozwoliło nam użyć tożsamości pitagorejskiej i zebrać # sin ^ 2x # warunki.

I voila:

# 1-4sin ^ 2x = 1-4sin ^ 2x #

co było do okazania