Miten osoitat sec (x) + 1 + ((1-tan ^ 2 (x)) / (sec (x) -1)) = cos (x) / (1-cos (x))?

Miten osoitat sec (x) + 1 + ((1-tan ^ 2 (x)) / (sec (x) -1)) = cos (x) / (1-cos (x))?
Anonim

Vastaus:

Tee jonkin verran konjugoitua kertolaskua, hyödyntää trig-identiteettejä ja yksinkertaista. Katso alempaa.

Selitys:

Palauta Pythagorien identiteetti # Sin ^ 2x + cos ^ 2x = 1 #. Jaa molemmat puolet # Cos ^ 2 x #:

# (Sin ^ 2x + cos ^ 2x) / cos ^ 2x = 1 / cos ^ 2x #

# -> tan ^ 2x + 1 = s ^ 2x #

Käytämme tätä tärkeää identiteettiä.

Keskitymme tähän ilmaisuun:

# Secx + 1 #

Huomaa, että tämä vastaa # (Secx + 1) / 1 #. Kerro ylhäältä ja alhaalta # Secx-1 # (tätä tekniikkaa kutsutaan konjugaattikertomiseksi):

# (Secx + 1) / 1 * (secx-1) / (secx-1) #

# -> ((secx + 1) (secx-1)) / (secx-1) #

# -> (s ^ 2x-1) / (secx-1) #

alkaen # Tan ^ 2x + 1 = s ^ 2x #, näemme sen # Tan ^ 2x = s ^ 2x-1 #. Siksi voimme korvata lukijan kohdalla # Tan ^ 2x #:

# (Tan ^ 2x) / (secx-1) #

Meidän ongelmamme kuuluu nyt:

# (tan ^ 2x) / (secx-1) + (1-tan ^ 2x) / (secx-1) = cosx / (1-cosx) #

Meillä on yhteinen nimittäjä, joten voimme lisätä jakeet vasemmalla puolella:

# (tan ^ 2x) / (secx-1) + (1-tan ^ 2x) / (secx-1) = cosx / (1-cosx) #

# -> (tan ^ 2x + 1-tan ^ 2x) / (secx-1) = cosx / (1-cosx) #

Tangentit peruvat:

# (Peruuta (tan ^ 2 x) + 1-peruuttaa (tan ^ 2 x)) / (secx-1) = cosx / (1-cosx) #

Jättämällä meidät:

# 1 / (secx-1) = cosx / (1-cosx) #

Siitä asti kun # Secx = 1 / cosx #, voimme kirjoittaa sen uudelleen seuraavasti:

# 1 / (1 / cosx-1) = cosx / (1-cosx) #

Fraktioiden lisääminen nimittäjään:

# 1 / (1 / cosx-1) = cosx / (1-cosx) #

# -> 1 / (1 / cosx- (cosx) / (cosx)) = cosx / (1-cosx) #

# -> 1 / ((1-cosx) / cosx) = cosx / (1-cosx) #

Käyttämällä omaisuutta # 1 / (a / b) = b / a #, meillä on:

# Cosx / (1-cosx) = cosx / (1-cosx) #

Ja se täydentää todistuksen.

# LHS = (secx + 1) + (1-tan ^ 2x) / (secx-1) #

# = ((Secx + 1) (secx-1) + 1-tan ^ 2x) / (secx-1) #

# = (S ^ 2x-1 + 1-tan ^ 2x) / (secx-1) #

# = Cosx / cosx * ((s ^ 2x-tan ^ 2x)) / ((secx-1)) #

#COLOR (punainen) ("asettaa", s ^ 2x-tan ^ 2x = 1) #

# = Cosx / (cosxsecx-cosx) #

#COLOR (punainen) ("laittaa", cosxsecx = 1) #

# = Cosx / (1-cosx) = RHS #