Вопрос задан 17.08.2025 в 06:13. Предмет Математика. Спрашивает Поздеева Вероника.

ctga+sina/1+cosa=1/sina

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Карташов Данил.

Рассмотрим уравнение:

cotα+sinα1+cosα=1sinα\frac{\cot \alpha + \sin \alpha}{1 + \cos \alpha} = \frac{1}{\sin \alpha}

Наша цель — упростить левую часть уравнения и показать, что она действительно равна правой.


Шаг 1: Преобразуем cotα\cot \alpha

cotα=cosαsinα\cot \alpha = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha}

Тогда левая часть уравнения становится:

cosαsinα+sinα1+cosα\frac{\frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} + \sin \alpha}{1 + \cos \alpha}

Шаг 2: Приводим числитель к общему знаменателю

cosα+sin2αsinα\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha}

Теперь вся левая часть:

cosα+sin2αsinα1+cosα\frac{\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha}}{1 + \cos \alpha}

Шаг 3: Деление дробей

Когда делим дробь на выражение, мы можем умножить на обратное:

cosα+sin2αsinα(1+cosα)\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)}

Шаг 4: Упростим числитель с использованием основного тригонометрического тождества

sin2α=1cos2α\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha

Подставим:

cosα+sin2α=cosα+(1cos2α)=1cos2α+cosα\cos \alpha + \sin^2 \alpha = \cos \alpha + (1 - \cos^2 \alpha) = 1 - \cos^2 \alpha + \cos \alpha

Т.е. числитель:

1cos2α+cosα1 - \cos^2 \alpha + \cos \alpha

А знаменатель остался:

sinα(1+cosα)\sin \alpha (1 + \cos \alpha)

Шаг 5: Заметим, что 1cos2α=sin2α1 - \cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha

Тогда числитель:

sin2α+cosα\sin^2 \alpha + \cos \alpha

И снова мы видим, что это не упрощает выражение напрямую. Возможно, другой подход будет быстрее.


Альтернативный путь — начнем с правой части

Попробуем преобразовать правую часть 1sinα\frac{1}{\sin \alpha} к виду левой части.

Попробуем привести левую часть к этому же выражению:

Возвращаемся к:

cotα+sinα1+cosα=cosαsinα+sinα1+cosα=cosα+sin2αsinα1+cosα=cosα+sin2αsinα(1+cosα)\frac{\cot \alpha + \sin \alpha}{1 + \cos \alpha} = \frac{\frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} + \sin \alpha}{1 + \cos \alpha} = \frac{\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha}}{1 + \cos \alpha} = \frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)}

Заменим снова sin2α=1cos2α\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha:

cosα+1cos2αsinα(1+cosα)=1cos2α+cosαsinα(1+cosα)=sin2α+cosαsinα(1+cosα)\frac{\cos \alpha + 1 - \cos^2 \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)} = \frac{1 - \cos^2 \alpha + \cos \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)} = \frac{\sin^2 \alpha + \cos \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)}

Если разложить числитель sin2α+cosα\sin^2 \alpha + \cos \alpha, он не дает очевидной отмены с знаменателем. Попробуем подставить конкретное значение угла, чтобы проверить равенство.


Проверка на конкретном значении

Пусть α=π4\alpha = \frac{\pi}{4}

Тогда:

  • sinα=22\sin \alpha = \frac{\sqrt{2}}{2}

Похожие вопросы

Математика 18.07.2025 10:46 22 Щетинщиков Евгений
Математика 20.06.2025 08:57 15 Шишко Влад

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос