回答:
共役乗算をいくつか行い、三角恒等式を利用して単純化します。下記参照。
説明:
ピタゴラスのアイデンティティを思い出す #sin ^ 2x + cos ^ 2x = 1#。両側をで割る #cos ^ 2x#:
#(sin ^ 2x + cos ^ 2x)/ cos ^ 2x = 1 / cos ^ 2x#
# - > tan ^ 2x + 1 = sec ^ 2x#
私たちはこの重要なアイデンティティを利用します。
この表現に集中しましょう。
#secx + 1#
これは以下と等価です。 #(secx + 1)/ 1#。上と下を掛ける #secx-1# (この手法は共役乗算として知られています):
#(secx + 1)/ 1 *(secx-1)/(secx-1)#
# - >((secx + 1)(secx-1))/(secx-1)#
# - >(sec ^ 2x-1)/(secx-1)#
から #tan ^ 2x + 1 = sec ^ 2x#、それがわかります #tan ^ 2x = sec ^ 2x-1#。したがって、分子を次のように置き換えることができます。 #tan ^ 2x#:
#(tan ^ 2x)/(secx-1)#
私たちの問題は今読む:
#(tan ^ 2x)/(secx-1)+(1-tan ^ 2x)/(secx-1)= cosx /(1-cosx)#
共通の分母があるので、左側に分数を追加することができます。
#(tan ^ 2x)/(secx-1)+(1-tan ^ 2x)/(secx-1)= cosx /(1-cosx)#
# - >(tan ^ 2x + 1-tan ^ 2x)/(secx-1)= cosx /(1-cosx)#
接線はキャンセルします。
#(キャンセル(tan ^ 2x)+ 1 - キャンセル(tan ^ 2x))/(secx-1)= cosx /(1-cosx)#
私たちを残して:
#1 /(secx-1)= cosx /(1-cosx)#
以来 #secx = 1 / cosx#これを次のように書き換えることができます。
#1 /(1 / cosx-1)= cosx /(1-cosx)#
分母に分数を追加すると、次のようになります。
#1 /(1 / cosx-1)= cosx /(1-cosx)#
# - > 1 /(1 / cosx-(cosx)/(cosx))= cosx /(1-cosx)#
# - > 1 /((1-cosx)/ cosx)= cosx /(1-cosx)#
プロパティを使用する #1 /(a / b)= b / a#、 我々は持っています:
#cosx /(1-cosx)= cosx /(1-cosx)#
そしてこれで証明は完了です。
#LHS =(secx + 1)+(1-tan ^ 2x)/(secx-1)#
#=((secx + 1)(secx-1)+ 1-tan ^ 2x)/(secx-1)#
#=(sec ^ 2x-1 + 1-tan ^ 2x)/(secx-1)#
#= cosx / cosx *((sec ^ 2x-tan ^ 2x))/((secx-1))#
#色(赤)( "入れ"、秒^ 2x-tan ^ 2x = 1)#
#= cosx /(cosxsecx-cosx)#
#色(赤)(「入れ」、cosxsecx = 1)#
#= cosx /(1-cosx)= RHS#