Давайте докажем данное тождество: ( \cot t \cdot \sin^2 t = (\tan t + \cot t)^{-1} ).
Для начала, напомним определение тригонометрических функций, которые участвуют в данном тождестве:
- (\tan t = \frac{\sin t}{\cos t})
- (\cot t = \frac{\cos t}{\sin t})
Теперь начнем с левой части тождества:
[
\cot t \cdot \sin^2 t = \left( \frac{\cos t}{\sin t} \right) \cdot \sin^2 t
]
Упрощаем выражение:
[
= \cos t \cdot \sin t
]
Теперь рассмотрим правую часть тождества:
[
(\tan t + \cot t)^{-1} = \left( \frac{\sin t}{\cos t} + \frac{\cos t}{\sin t} \right)^{-1}
]
Приведем к общему знаменателю:
[
= \left( \frac{\sin^2 t + \cos^2 t}{\sin t \cdot \cos t} \right)^{-1}
]
Используя основное тригонометрическое тождество (\sin^2 t + \cos^2 t = 1), получаем:
[
= \left( \frac{1}{\sin t \cdot \cos t} \right)^{-1}
]
Упрощаем выражение:
[
= \sin t \cdot \cos t
]
Теперь мы видим, что левая и правая часть тождества равны:
[
\cos t \cdot \sin t = \sin t \cdot \cos t
]
Таким образом, тождество доказано.