Давайте упростим каждое из данных выражений по очереди.
a) cos² α - cos⁴ α + sin⁴ α
- Первое, что мы можем сделать, это заметить, что sin² α + cos² α = 1. Следовательно, sin⁴ α = (sin² α)² = (1 - cos² α)².
- Раскроем скобки: sin⁴ α = 1 - 2cos² α + cos⁴ α.
- Подставим это в исходное выражение: cos² α - cos⁴ α + (1 - 2cos² α + cos⁴ α).
- Упростим: cos² α - cos⁴ α + 1 - 2cos² α + cos⁴ α = 1 - cos² α.
- Таким образом, итоговый ответ: 1 - cos² α = sin² α.
б) (1 - 2 cos² β) / (cos β + sin β)
- В числителе у нас 1 - 2cos² β. Мы можем использовать тождество sin² β = 1 - cos² β, чтобы выразить это через синусы.
- Заметим, что 1 - 2cos² β = sin² β - cos² β.
- Теперь у нас выражение: (sin² β - cos² β) / (cos β + sin β).
- Это можно упростить, разложив на множители: (sin β - cos β)(sin β + cos β) / (cos β + sin β).
- Сократим (cos β + sin β): sin β - cos β.
- Итак, итоговый ответ: sin β - cos β.
в) (sin² α + tg² α sin² α) ctg α
- Начнем с tg² α = sin² α / cos² α и ctg α = cos α / sin α.
- Подставим tg² α в выражение: (sin² α + (sin² α / cos² α) sin² α) * (cos α / sin α).
- Упростим числитель: sin² α + sin⁴ α / cos² α = (sin² α * cos² α + sin⁴ α) / cos² α.
- Теперь у нас: [(sin² α * cos² α + sin⁴ α) / cos² α] * (cos α / sin α).
- Сократим cos² α: (sin² α + sin⁴ α / cos² α) * (1 / sin α).
- Итак, итоговый ответ: (sin² α + sin⁴ α / cos² α) / sin α.
г) (sin² t - 1) / cos⁴ t + tg² t
- В числителе у нас sin² t - 1, что равно -cos² t (по тождеству sin² t + cos² t = 1).
- Таким образом, выражение принимает вид: -cos² t / cos⁴ t + tg² t.
- Преобразуем: -1 / cos² t + tg² t = -sec² t + tg² t.
- Так как tg² t = sin² t / cos² t, мы можем выразить tg² t через sec² t: tg² t = sec² t - 1.
- Заменим tg² t: -sec² t + (sec² t - 1) = -1.
- Итак, итоговый ответ: -1.
Таким образом, мы упростили все выражения:
- a) sin² α
- б) sin β - cos β
- в) (sin² α + sin⁴ α / cos² α) / sin α
- г) -1