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:

cot⁡α+sin⁡α1+cos⁡α=1sin⁡α\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 cot⁡α\cot \alpha

cot⁡α=cos⁡αsin⁡α\cot \alpha = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha}

Тогда левая часть уравнения становится:

cos⁡αsin⁡α+sin⁡α1+cos⁡α\frac{\frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} + \sin \alpha}{1 + \cos \alpha}

Шаг 2: Приводим числитель к общему знаменателю

cos⁡α+sin⁡2αsin⁡α\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha}

Теперь вся левая часть:

cos⁡α+sin⁡2αsin⁡α1+cos⁡α\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:

cos⁡α+sin⁡2αsin⁡α(1+cos⁡α)\frac{\cos \alpha + \sin^2 \alpha}{\sin \alpha (1 + \cos \alpha)}

Шаг 4: Упростим числитель с использованием основного тригонометрического тождества

sin⁡2α=1−cos⁡2α\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha

Подставим:

cos⁡α+sin⁡2α=cos⁡α+(1−cos⁡2α)=1−cos⁡2α+cos⁡α\cos \alpha + \sin^2 \alpha = \cos \alpha + (1 - \cos^2 \alpha) = 1 - \cos^2 \alpha + \cos \alpha

Т.е. числитель:

1−cos⁡2α+cos⁡α1 - \cos^2 \alpha + \cos \alpha

А знаменатель остался:

sin⁡α(1+cos⁡α)\sin \alpha (1 + \cos \alpha)

Шаг 5: Заметим, что 1−cos⁡2α=sin⁡2α1 - \cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha

Тогда числитель:

sin⁡2α+cos⁡α\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 1sin⁡α\frac{1}{\sin \alpha} к виду левой части.

Попробуем привести левую часть к этому же выражению:

Возвращаемся к:

cot⁡α+sin⁡α1+cos⁡α=cos⁡αsin⁡α+sin⁡α1+cos⁡α=cos⁡α+sin⁡2αsin⁡α1+cos⁡α=cos⁡α+sin⁡2αsin⁡α(1+cos⁡α)\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 sin⁡2α=1−cos⁡2α\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha:

cos⁡α+1−cos⁡2αsin⁡α(1+cos⁡α)=1−cos⁡2α+cos⁡αsin⁡α(1+cos⁡α)=sin⁡2α+cos⁡αsin⁡α(1+cos⁡α)\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 sin⁡2α+cos⁡α\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:

  • sin⁡α=22\sin \alpha = \frac{\sqrt{2}}{2}

Похожие вопросы

Математика 18.07.2025 10:46 31 Щетинщиков Евгений
Математика 20.06.2025 08:57 17 Шишко Влад

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос