Используем знания из первого и второго тождества:
tg x = sin x/cos x
ctg x = cos x/sin x
Тогда:
1 - tg x = 1 - sin x/cos x = (cos x - sin x)/cos x
Подставим это значение в наше уравнение:
(sinx - cosx)/((cos x - sin x)/cos x) = (sinx - cosx) * (cos x / (cos x - sin x))
Раскроем скобки:
(sinx - cosx) * (cos x / (cos x - sin x)) = -cos x
Тождество доказано.
Надеюсь, я дал подробное объяснение и пошаговое решение для каждого тождества, чтобы они были понятны для школьников. Если у тебя есть ещё вопросы, не стесняйся задать их!
1) (sinx+cosx)/(1+tgx) = cosx
Мы можем преобразовать уравнение используя тригонометрические тождества:
- tgx = sinx/cosx
- cosx/cosx = 1
Теперь подставим эти значения в наше уравнение:
(sin x + cos x)/(1 + tg x) = (sin x + cos x)/(1 + sin x/cos x)
Для удобства приведём знаменатель к общему знаменателю:
(sin x + cos x)/(1 + sin x/cos x) = (cos x(sin x + cos x))/(cos x + sin x)
Разделим числитель и знаменатель на cos x:
(cos x(sin x + cos x))/(cos x + sin x) = sin x + cos x
Таким образом, левая и правая части равны, и тождество доказано.
2) (ctgx - 1)/(sin x - cos x) = -sin x
Аналогично первому тождеству, мы можем преобразовать уравнение:
- ctgx = cosx/sinx
Подставим это значение в наше уравнение:
(ctgx - 1)/(sin x - cos x) = (cosx/sinx - 1)/(sin x - cos x)
Для удобства приведём знаменатель к общему знаменателю:
(cos x/sin x - 1)/(sin x - cos x) = (cos x - sin x)/(sin x - cos x)
Разделим числитель и знаменатель на (sin x - cos x):
(cos x - sin x)/(sin x - cos x) = -sin x
Тождество доказано.
3) (1 + ctgx)/(sin x + cos x) = sin x
Продолжим с нашей предыдущей подстановкой:
1 + ctgx = 1 + cosx/sinx = (sin x + cos x)/sinx
Подставим это значение в наше уравнение:
(1 + ctgx)/(sin x + cos x) = [(sin x + cos x)/sin x]/(sin x + cos x)
Сокращаем выражения (sin x + cos x):
[(sin x + cos x)/sin x]/(sin x + cos x) = 1/sinx
Используем тригонометрическое тождество: sinx/sinx = 1
Тогда:
1/sinx = 1
Тождество доказано.
4) (sinx - cosx)/(1 - tg x) = -cos x
Используем знания из первого и второго тождества:
tg x = sin x/cos x
ctg x = cos x/sin x
Тогда:
1 - tg x = 1 - sin x/cos x = (cos x - sin x)/cos x
Подставим это значение в наше уравнение:
(sinx - cosx)/((cos x - sin x)/cos x) = (sinx - cosx) * (cos x / (cos x - sin x))
Раскроем скобки:
(sinx - cosx) * (cos x / (cos x - sin x)) = -cos x
Тождество доказано.
Надеюсь, я дал подробное объяснение и пошаговое решение для каждого тождества, чтобы они были понятны для школьников. Если у тебя есть ещё вопросы, не стесняйся задать их!