Краткий ответ:
1.
Тождество доказано.
2.
Тождество доказано.
3.
Тождество доказано.
4.
Тождество доказано.
Подробный ответ:
1) Доказать тождество:
Решение:
Запишем правую часть:
Раскроем квадрат суммы:
Подставим это в выражение:
Известно, что:
Тогда:
Из формулы двойного угла для синуса:
Следовательно:
Вывод:
Левая часть равна правой, т.е. тождество верно.
2) Доказать тождество:
Решение:
Запишем левую часть:
Раскроем квадрат разности:
Используем тождество:
Тогда выражение примет вид:
Воспользуемся формулой двойного угла:
Подставим в выражение:
Вывод:
Левая часть равна правой, тождество доказано.
3) Доказать тождество:
Решение:
Заметим, что разность четвертых степеней можно представить как разность квадратов:
Известно, что:
Следовательно:
Формула двойного угла для косинуса:
Следовательно:
Вывод:
Тождество доказано.
4) Доказать тождество:
Решение:
Подставим выражение для :
Тогда выражение станет:
Раскроем скобки:
Упростим:
Это классическое тригонометрическое тождество.
Вывод:
Исходное равенство свелось к известному тождеству, значит оно верно.