Вопрос:

Упрости тригонометрическое выражение $\frac{\sin x}{\tg(\frac{\pi}{4}-\frac{x}{2})(1+\sin x)}$

Ответ ассистента

Чтобы упростить выражение $\frac{\sin x}{\tan(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2})(1 + \sin x)}$, давай сначала разберемся с тангенсом. Мы можем использовать формулу для тангенса разности: $\tan(a - b) = \frac{\tan a - \tan b}{1 + \tan a \tan b}$ В нашем случае, $a = \frac{\pi}{4}$ и $b = \frac{x}{2}$. Так как $\tan(\frac{\pi}{4}) = 1$, то: $\tan(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2}) = \frac{1 - \tan(\frac{x}{2})}{1 + \tan(\frac{x}{2})}$ Теперь вспомним, что $\tan(\frac{x}{2}) = \frac{\sin x}{1 + \cos x}$. Подставим это в выражение для тангенса: $\tan(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2}) = \frac{1 - \frac{\sin x}{1 + \cos x}}{1 + \frac{\sin x}{1 + \cos x}} = \frac{1 + \cos x - \sin x}{1 + \cos x + \sin x}$ Теперь подставим это обратно в исходное выражение: $\frac{\sin x}{\frac{1 + \cos x - \sin x}{1 + \cos x + \sin x} (1 + \sin x)} = \frac{\sin x (1 + \cos x + \sin x)}{(1 + \cos x - \sin x)(1 + \sin x)}$ Чтобы упростить это, можно попробовать избавиться от синуса и косинуса в знаменателе. Домножим числитель и знаменатель на $(1 + \cos x + \sin x)$: $\frac{\sin x (1 + \cos x + \sin x)}{(1 + \cos x - \sin x)(1 + \sin x)} \cdot \frac{(1 + \cos x + \sin x)}{(1 + \cos x + \sin x)} = \frac{\sin x (1 + \cos x + \sin x)^2}{(1 + \cos x - \sin x)(1 + \cos x + \sin x)(1 + \sin x)}$ Теперь разберемся со знаменателем. Заметим, что $(1 + \cos x - \sin x)(1 + \cos x + \sin x)$ это разность квадратов: $(1 + \cos x)^2 - \sin^2 x = 1 + 2\cos x + \cos^2 x - \sin^2 x$ Используем основное тригонометрическое тождество $\sin^2 x + \cos^2 x = 1$: $1 + 2\cos x + \cos^2 x - (1 - \cos^2 x) = 2\cos x + 2\cos^2 x = 2\cos x (1 + \cos x)$ Теперь наше выражение выглядит так: $\frac{\sin x (1 + \cos x + \sin x)^2}{2\cos x (1 + \cos x)(1 + \sin x)}$ Дальнейшие упрощения зависят от того, какую форму ответа ты хочешь получить. Можно оставить так, а можно попробовать выразить все через половинные углы, но это может не упростить выражение. **Ответ:** $\frac{\sin x (1 + \cos x + \sin x)^2}{2\cos x (1 + \cos x)(1 + \sin x)}$

Другие решения

Что ещё задавали пользователи