Давайте поочередно преобразуем каждое из данных выражений, используя основные тригонометрические тождества и свойства.
А) ( \sin a \cdot \cot a )
Используем определение котангенса через синус и косинус:
[ \cot a = \frac{\cos a}{\sin a} ]
Тогда:
[ \sin a \cdot \cot a = \sin a \cdot \frac{\cos a}{\sin a} = \cos a ]
Б) ( \tan a \cdot \cos a )
Используем определение тангенса через синус и косинус:
[ \tan a = \frac{\sin a}{\cos a} ]
Тогда:
[ \tan a \cdot \cos a = \frac{\sin a}{\cos a} \cdot \cos a = \sin a ]
Г) ( \tan a \cdot \cot a - 1 )
Так как ( \tan a = \frac{\sin a}{\cos a} ) и ( \cot a = \frac{\cos a}{\sin a} ), то:
[ \tan a \cdot \cot a = \frac{\sin a}{\cos a} \cdot \frac{\cos a}{\sin a} = 1 ]
Тогда:
[ \tan a \cdot \cot a - 1 = 1 - 1 = 0 ]
Д) ( \frac{\tan a}{\cot a} + 1 )
Используя связь между тангенсом и котангенсом:
[ \cot a = \frac{1}{\tan a} ]
Тогда:
[ \frac{\tan a}{\cot a} = \frac{\tan a}{\frac{1}{\tan a}} = \tan^2 a ]
Следовательно:
[ \frac{\tan a}{\cot a} + 1 = \tan^2 a + 1 ]
Е) ( \frac{\sin^2 a - 1}{1 - \cos^2 a} )
Используем пирамидальное тождество ( \sin^2 a + \cos^2 a = 1 ). Тогда:
[ \sin^2 a - 1 = -\cos^2 a ]
[ 1 - \cos^2 a = \sin^2 a ]
Таким образом:
[ \frac{\sin^2 a - 1}{1 - \cos^2 a} = \frac{-\cos^2 a}{\sin^2 a} = -\cot^2 a ]
Эти преобразования помогают упростить и понять структуру данных тригонометрических выражений.