Давайте последовательно преобразуем каждое из данных тригонометрических выражений, используя основные тригонометрические тождества и связи между функциями.
a) ( \sin(\alpha) \cdot \cot(\alpha) )
Cotangent можно выразить через синус и косинус:
[ \cot(\alpha) = \frac{\cos(\alpha)}{\sin(\alpha)} ]
Тогда:
[ \sin(\alpha) \cdot \cot(\alpha) = \sin(\alpha) \cdot \frac{\cos(\alpha)}{\sin(\alpha)} = \cos(\alpha) ]
б) ( \tan(\alpha) \cdot \cos(\alpha) )
Tangent можно выразить как отношение синуса к косинусу:
[ \tan(\alpha) = \frac{\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)} ]
Тогда:
[ \tan(\alpha) \cdot \cos(\alpha) = \frac{\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)} \cdot \cos(\alpha) = \sin(\alpha) ]
в) ( \sin(\alpha) : \cos(\alpha) )
Это выражение просто является определением тангенса:
[ \sin(\alpha) : \cos(\alpha) = \frac{\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)} = \tan(\alpha) ]
г) ( \tan(\alpha) \cdot \cot(\alpha) - 1 )
Используя тот факт, что ( \cot(\alpha) = \frac{1}{\tan(\alpha)} ):
[ \tan(\alpha) \cdot \cot(\alpha) = \tan(\alpha) \cdot \frac{1}{\tan(\alpha)} = 1 ]
Тогда:
[ \tan(\alpha) \cdot \cot(\alpha) - 1 = 1 - 1 = 0 ]
д) ( \tan(\alpha) : \cot(\alpha) + 1 )
Используя ту же замену для котангенса:
[ \tan(\alpha) : \cot(\alpha) = \tan(\alpha) : \frac{1}{\tan(\alpha)} = \tan^2(\alpha) ]
Тогда:
[ \tan(\alpha) : \cot(\alpha) + 1 = \tan^2(\alpha) + 1 ]
е) ( \sin^2(\alpha) - 1 : (1 - \cos^2(\alpha)) )
Используя основное тригонометрическое тождество ( \sin^2(\alpha) + \cos^2(\alpha) = 1 ):
[ \sin^2(\alpha) - 1 = -\cos^2(\alpha) ]
[ 1 - \cos^2(\alpha) = \sin^2(\alpha) ]
Тогда:
[ (-\cos^2(\alpha)) : \sin^2(\alpha) = \frac{-\cos^2(\alpha)}{\sin^2(\alpha)} = -\cot^2(\alpha) ]
Таким образом, мы преобразовали все данные выражения, используя основные тригонометрические свойства и тождества.