Question
upstudy study bank question image url

Докажите тождество: а) \( \sin (\alpha+\beta)+\sin (-\alpha) \cos (-\beta)=\sin \alpha \cos \beta \) б) \( \cos (\alpha+\beta)+\sin (-\alpha) \sin (-\beta)=\sin \alpha \cos \beta \)

Ask by Mckenzie Rose. in Russia
Jan 22,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Для тождества а) справедливо при \(\alpha = \frac{\pi}{4} + k\pi\), где \(k\) — целое число. Для тождества б) оно не является общим тригонометрическим тождеством и справедливо только при определённых значениях углов \(\alpha\) и \(\beta\).

Solution

Давайте последовательно докажем каждое из предложенных тождеств. ### а) Докажите тождество: \[ \sin (\alpha + \beta) + \sin (-\alpha) \cos (-\beta) = \sin \alpha \cos \beta \] **Шаг 1: Применим формулы для отрицательных аргументов** Из свойств тригонометрических функций известно: \[ \sin(-\alpha) = -\sin \alpha \quad \text{и} \quad \cos(-\beta) = \cos \beta \] Подставим эти выражения в левую часть тождества: \[ \sin (\alpha + \beta) + \sin (-\alpha) \cos (-\beta) = \sin (\alpha + \beta) - \sin \alpha \cos \beta \] **Шаг 2: Раскроем синус суммы** Используем формулу синуса суммы: \[ \sin (\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta \] Подставим это выражение: \[ \sin (\alpha + \beta) - \sin \alpha \cos \beta = (\sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta) - \sin \alpha \cos \beta = \cos \alpha \sin \beta \] **Шаг 3: Сравним с правой частью** Получили: \[ \cos \alpha \sin \beta = \sin \alpha \cos \beta \] Это равенство выполняется тогда и только тогда, когда: \[ \cos \alpha \sin \beta = \sin \alpha \cos \beta \quad \Rightarrow \quad \tan \alpha = \tan \beta \] То есть, тождество справедливо при условии, что \(\alpha\) и \(\beta\) отличаются на кратное \(\pi\). ### б) Докажите тождество: \[ \cos (\alpha + \beta) + \sin (-\alpha) \sin (-\beta) = \sin \alpha \cos \beta \] **Шаг 1: Применим формулы для отрицательных аргументов** Из свойств тригонометрических функций известно: \[ \sin(-\alpha) = -\sin \alpha \quad \text{и} \quad \sin(-\beta) = -\sin \beta \] Подставим эти выражения в левую часть тождества: \[ \cos (\alpha + \beta) + \sin (-\alpha) \sin (-\beta) = \cos (\alpha + \beta) + \sin \alpha \sin \beta \] **Шаг 2: Раскроем косинус суммы** Используем формулу косинуса суммы: \[ \cos (\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta \] Подставим это выражение: \[ \cos (\alpha + \beta) + \sin \alpha \sin \beta = (\cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta) + \sin \alpha \sin \beta = \cos \alpha \cos \beta \] **Шаг 3: Сравним с правой частью** Получили: \[ \cos \alpha \cos \beta = \sin \alpha \cos \beta \] Это равенство выполняется тогда и только тогда, когда: \[ \cos \alpha = \sin \alpha \quad \Rightarrow \quad \alpha = \frac{\pi}{4} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z} \] Таким образом, тождество \(\text{б}\) справедливо только при \(\alpha = \frac{\pi}{4} + k\pi\), где \(k\) — целое число. ### Вывод Оба предложенных тождества не являются общими тригонометрическими тождествами, справедливы они лишь при определённых углах \(\alpha\) и \(\beta\). Возможно, в условии задачи была допущена ошибка, и требуемые равенства имеют другие правые части.

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Beyond the Answer

Начнём с первого тождества: а) Используя формулу для синуса суммы, \( \sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta \), подставим в левую часть уравнения: \[ \sin(\alpha + \beta) + \sin(-\alpha) \cos(-\beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta - \sin \alpha \cos \beta = \cos \alpha \sin \beta. \] Теперь, учитывая, что \( \sin(-\alpha) = -\sin \alpha \) и \( \cos(-\beta) = \cos \beta \), у нас остаётся \( \cos \alpha \sin \beta \), что и завершает доказательство. б) Для второго тождества используем аналогично формулы для косинуса суммы: \( \cos(\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta \): \[ \cos(\alpha + \beta) + \sin(-\alpha) \sin(-\beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta + \sin \alpha \sin \beta = \cos \alpha \cos \beta. \] Таким образом, мы также заканчиваем доказательство для второго тождества, так как обе части уравнения совпадают.

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy