Краткий ответ:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Тождество доказано.
;
Умножим обе части тождества на число :
;
;
;
;
Тождество доказано.
Подробный ответ:
Задача 1: Доказательство тождества с использованием формулы синуса тройного угла
Тождество:
Шаг 1: Используем формулу для произведения синусов
Для того чтобы упростить выражение, применим формулу для произведения синусов двух углов:
Применим её к произведению :
Шаг 2: Упростим выражения внутри косинусов
Теперь упростим выражения в косинусах:
Таким образом:
Шаг 3: Используем свойство косинуса
Теперь учитываем, что косинус — чётная функция, то есть . Подставим это:
Так как , то:
Шаг 4: Подставим в исходное выражение
Теперь подставим полученное выражение в исходное тождество:
Упростим:
Шаг 5: Раскроем скобки
Раскроем скобки и упростим:
Шаг 6: Используем формулу для
Используем формулу для через синус и косинус:
Подставим это в выражение:
Шаг 7: Вынесем за скобки
Теперь вынесем за скобки:
Шаг 8: Упрощаем выражение внутри скобок
Используем тождество , чтобы упростить выражение внутри скобок:
Таким образом, выражение принимает вид:
Шаг 9: Подставим
Теперь подставим :
Упростим:
Шаг 10: Финальное упрощение
Получаем:
Таким образом, тождество доказано.
Задача 2: Доказательство тождества
Тождество:
Шаг 1: Умножим обе части на
Для удобства умножим обе части тождества на :
Шаг 2: Упростим выражение
Теперь упростим выражение на левой части:
Заменим на :
Шаг 3: Используем тождество для синуса
Применим тождество для синуса:
Подставляем :
Тождество доказано.
Таким образом, оба тождества доказаны: