Доказать sin(x-y)sin(x+y)=cos^2y-cos^x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для доказательства тождества sin(xy)sin(x+y)=cos2ycos2xsine open paren x minus y close paren sine open paren x plus y close paren equals cosine squared y minus cosine squared x воспользуемся стандартными тригонометрическими формулами сложения и основного тригонометрического тождества. 1. Раскрытие синусов суммы и разности Применим формулы синуса суммы и синуса разности углов:

  • sin(xy)=sinxcosycosxsinysine open paren x minus y close paren equals sine x cosine y minus cosine x sine y sin(x+y)=sinxcosy+cosxsinysine open paren x plus y close paren equals sine x cosine y plus cosine x sine y

2. Перемножение выражений Заметим, что произведение представляет собой структуру разности квадратов (ab)(a+b)=a2b2open paren a minus b close paren open paren a plus b close paren equals a squared minus b squared, где a=sinxcosya equals sine x cosine y и b=cosxsinyb equals cosine x sine y: sin(xy)sin(x+y)=(sinxcosy)2(cosxsiny)2sine open paren x minus y close paren sine open paren x plus y close paren equals open paren sine x cosine y close paren squared minus open paren cosine x sine y close paren squared sin(xy)sin(x+y)=sin2xcos2ycos2xsin2ysine open paren x minus y close paren sine open paren x plus y close paren equals sine squared x cosine squared y minus cosine squared x sine squared y3. Переход к косинусам Так как в правой части доказываемого тождества присутствуют только косинусы, заменим все функции sin2αsine squared alpha на (1cos2α)open paren 1 minus cosine squared alpha close paren, используя основное тождество sin2α+cos2α=1sine squared alpha plus cosine squared alpha equals 1:

  1. Заменим sin2xsine squared x:
    (1cos2x)cos2ycos2xsin2yopen paren 1 minus cosine squared x close paren cosine squared y minus cosine squared x sine squared y Заменим sin2ysine squared y:
    (1cos2x)cos2ycos2x(1cos2y)open paren 1 minus cosine squared x close paren cosine squared y minus cosine squared x open paren 1 minus cosine squared y close paren

4. Раскрытие скобок и упрощение Раскроем скобки в полученном выражении: cos2ycos2xcos2y(cos2xcos2xcos2y)cosine squared y minus cosine squared x cosine squared y minus open paren cosine squared x minus cosine squared x cosine squared y close paren cos2ycos2xcos2ycos2x+cos2xcos2ycosine squared y minus cosine squared x cosine squared y minus cosine squared x plus cosine squared x cosine squared yСлагаемые cos2xcos2ynegative cosine squared x cosine squared y и +cos2xcos2ypositive cosine squared x cosine squared y взаимно уничтожаются. Остается: cos2ycos2xcosine squared y minus cosine squared xВывод: Левая часть выражения после преобразований идентична правой части. Тождество доказано. Хотите, чтобы я доказал аналогичное тождество для косинусов или вывел формулу для суммы этих произведений?

Форма ответа

Ваш аватар