Hvordan beviser du sek (x) + 1 + ((1-tan ^ 2 (x)) / (sec (x) -1)) = cos (x) / (1-cos (x))?

Hvordan beviser du sek (x) + 1 + ((1-tan ^ 2 (x)) / (sec (x) -1)) = cos (x) / (1-cos (x))?
Anonim

Svar:

Gør nogle konjugerede multiplikationer, benyt trig identiteter, og forenkle. Se nedenunder.

Forklaring:

Husk den pythagoranske identitet # Synd ^ 2x + cos ^ 2x = 1 #. Opdel begge sider af # cos ^ 2x #:

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

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

Vi vil gøre brug af denne vigtige identitet.

Lad os fokusere på dette udtryk:

# Secx + 1 #

Bemærk at dette svarer til # (Secx + 1) / 1 #. Multiplicér toppen og bunden ved # Secx-1 # (denne teknik er kendt som konjugatmultiplikation):

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

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

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

Fra # Tan ^ 2x + 1 = sek ^ 2x #vi ser det # Tan ^ 2x = sec ^ 2x-1 #. Derfor kan vi erstatte tælleren med # Tan ^ 2x #:

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

Vores problem lyder nu:

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

Vi har en fællesnævner, så vi kan tilføje fraktionerne på venstre side:

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

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

Tangenterne annullerer:

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

Forlader os med:

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

Siden # Secx = 1 / cosx #, vi kan omskrive dette som:

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

Tilføjelse af fraktioner i nævneren ser vi:

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

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

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

Brug af ejendommen # 1 / (a / b) = b / a #, vi har:

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

Og det afsluttes beviset.

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

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

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

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

#COLOR (rød) ("sætte", sec ^ 2x-tan ^ 2x = 1) #

# = Cosx / (cosxsecx-cosx) #

#COLOR (rød) ("lægge", cosxsecx = 1) #

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