Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
В условии выражения знак умножения «$\cdot$» между $\sin^2 2\varphi$ и $0,5\cos 4\varphi$ является опечаткой знака сложения «$+$», то есть исходное выражение имеет вид:
$$\sin^2 2\varphi + 0,5\cos 4\varphi + 2\sin^2\varphi + \cos 2\varphi$$
*(При исходном знаке умножения значение выражения зависит от $\varphi$: например, при $\varphi = 0$ оно равно $1$, а при $\varphi = \frac{\pi}{4}$ равно $0,5$. При знаке сложения выражение тождественно равно постоянному числу).*
Упростим выражение, сгруппировав слагаемые и применив формулы понижения степени:
$$\sin^2 \alpha = \frac{1 - \cos 2\alpha}{2}$$
1. Преобразуем первую группу слагаемых $\sin^2 2\varphi + 0,5\cos 4\varphi$:
Применим формулу понижения степени для $\sin^2 2\varphi$:
$$\sin^2 2\varphi = \frac{1 - \cos 4\varphi}{2} = 0,5 - 0,5\cos 4\varphi$$
Подставим полученное выражение:
$$\sin^2 2\varphi + 0,5\cos 4\varphi = 0,5 - 0,5\cos 4\varphi + 0,5\cos 4\varphi = 0,5$$
2. Преобразуем вторую группу слагаемых $2\sin^2\varphi + \cos 2\varphi$:
Применим формулу понижения степени для $\sin^2\varphi$:
$$\sin^2\varphi = \frac{1 - \cos 2\varphi}{2} \implies 2\sin^2\varphi = 1 - \cos 2\varphi$$
Подставим полученное выражение:
$$2\sin^2\varphi + \cos 2\varphi = 1 - \cos 2\varphi + \cos 2\varphi = 1$$
3. Сложим результаты преобразований обеих частей:
$$(\sin^2 2\varphi + 0,5\cos 4\varphi) + (2\sin^2\varphi + \cos 2\varphi) = 0,5 + 1 = 1,5$$
*(Если в учебнике эти выражения приведены как два отдельных пункта задания, то каждое из них также не зависит от $\varphi$ и равно $0,5$ и $1$ соответственно).*
Так как в результате получено число $1,5$, не содержащее переменную $\varphi$, значение выражения не зависит от $\varphi$, что и требовалось доказать.