Выражение 2(cos z+cos 3z)/2 sin 2z+sin 4z

Хорошо, давайте рассмотрим выражение и попробуем его упростить.

Для начала, давайте разложим некоторые тригонометрические функции, чтобы лучше разобраться в выражении:

1) Используя формулу двойного угла, мы можем разложить sin 2z: sin 2z = 2sin z * cos z

2) Также, можем получить, что sin 4z = 2sin 2z * cos 2z.
А разложить cos 2z так: cos 2z = cos^2 z - sin^2 z.
И зная, что sin 2z = 2sin z * cos z (уже использовали это в первом разложении), мы можем поместить второе выражение вместо sin 2z, получая:
sin 4z = 2(2sin z * cos z) * (cos^2 z - sin^2 z).

Теперь, когда мы разложили некоторые функции, давайте заменим эти выражения в исходном:

2(cos z + cos 3z) / (2sin 2z + sin 4z)

= 2(cos z + cos 3z) / (2sin 2z + 2(2sin z * cos z) * (cos^2 z - sin^2 z))

= 2(cos z + cos 3z) / (2sin 2z + 4sin z * cos z * cos^2 z - 4sin z * cos z * sin^2 z).

Теперь мы можем применить факторизацию или сокращение, чтобы упростить выражение. Давайте посмотрим на числитель и знаменатель по отдельности:

Числитель: cos z + cos 3z.
Мы можем заменить cos 3z используя формулу приведения: cos 3z = 4cos^3 z - 3cos z.
Получаем: cos z + 4cos^3 z - 3cos z.
Сокращаемся: 4cos^3 z.

Знаменатель: 2sin 2z + 4sin z * cos z * cos^2 z - 4sin z * cos z * sin^2 z.
Давайте вынесем общий множитель из каждого слагаемого: 2sin z(1 + 2cos^2 z - 2sin^2 z).
Теперь мы можем использовать формулу приведения для sin^2 z: sin^2 z = 1 - cos^2 z.
Заменяем в выражении: 2sin z(1 + 2cos^2 z - 2(1 - cos^2 z)).
Упрощаем: 2sin z(1 + 2cos^2 z - 2 + 2cos^2 z).
Снова упрощаем: 2sin z(4cos^2 z).

Теперь пытаемся сократить выражение:

2(cos z + cos 3z) / (2sin 2z + 4sin z * cos z * cos^2 z - 4sin z * cos z * sin^2 z)

= 4cos^3 z / (2sin z * 4cos^2 z)

= cos^3 z / (sin z * 2cos^2 z).

Таким образом, выражение 2(cos z + cos 3z) / (2sin 2z + sin 4z) можно упростить до cos^3 z / (sin z * 2cos^2 z).