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La expresión simplificada es:
\[
\frac{(1 - \tan^{2} \alpha) \cdot \sin \alpha \cdot \sec^{2} \alpha}{(\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha)) \cdot \tan x}
\]
Solución
Parece que hay un error tipográfico en la expresión que proporcionaste. Es probable que `\operatorname{tag}` deba ser `\tan`, que representa la función tangente. Asumiendo esto, la expresión corregida sería:
\[
\frac{(1 - \tan^{2} \alpha) \cdot \sin \alpha \cdot \sec^{2} \alpha}{(\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha)) \cdot \tan x}
\]
A continuación, simplificamos la expresión paso a paso:
1. **Identidades trigonométricas útiles:**
- \(\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}\)
- \(\sec \alpha = \frac{1}{\cos \alpha}\)
- \(1 + \tan^{2} \alpha = \sec^{2} \alpha\)
2. **Simplificar el numerador:**
\[
(1 - \tan^{2} \alpha) \cdot \sin \alpha \cdot \sec^{2} \alpha
\]
Usando la identidad \(1 + \tan^{2} \alpha = \sec^{2} \alpha\), podemos reescribir \(1 - \tan^{2} \alpha\) como:
\[
1 - \tan^{2} \alpha = \frac{1}{\sec^{2} \alpha} - \tan^{2} \alpha = \frac{1 - \sin^{2} \alpha}{\cos^{2} \alpha} = \frac{\cos^{2} \alpha}{\cos^{2} \alpha} = 1 - \tan^{2} \alpha
\]
Sin una identidad estándar que simplifique directamente \(1 - \tan^{2} \alpha\), dejamos el numerador como está:
\[
(1 - \tan^{2} \alpha) \cdot \sin \alpha \cdot \sec^{2} \alpha
\]
3. **Simplificar el denominador:**
\[
(\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha)) \cdot \tan x
\]
Utilizando la identidad de la diferencia de cuadrados:
\[
\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha) = \cos(2x) \quad \text{(si } \alpha = 1\text{)}
\]
Sin embargo, sin más información sobre \(\alpha\), dejamos el denominador como está:
\[
(\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha)) \cdot \tan x
\]
4. **Expresión completa simplificada:**
\[
\frac{(1 - \tan^{2} \alpha) \cdot \sin \alpha \cdot \sec^{2} \alpha}{(\cos^{2} x - \sin^{2} (x \alpha)) \cdot \tan x}
\]
Sin información adicional sobre los valores o relaciones entre \(x\) y \(\alpha\), la expresión no se puede simplificar más. Sin embargo, hemos corregido y reescrito la expresión asumiendo que `\operatorname{tag}` debía ser `\tan`.
Si tienes más detalles o necesitas una simplificación específica, por favor proporciona información adicional.
Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy
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