Trigonométrie Exemples

$2 \csc^{2} (x) = \frac{1}{1 - \cos (x)} + \frac{1}{1 + \cos (x)}$

Étape 1

Commencez du côté droit.

$\frac{1}{1 - \cos (x)} + \frac{1}{1 + \cos (x)}$

Étape 2

Additionnez des fractions.

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Étape 2.1

Pour écrire $\frac{1}{1 - \cos (x)}$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{1 + \cos (x)}{1 + \cos (x)}$ .

$\frac{1}{1 - \cos (x)} \cdot \frac{1 + \cos (x)}{1 + \cos (x)} + \frac{1}{1 + \cos (x)}$

Étape 2.2

Pour écrire $\frac{1}{1 + \cos (x)}$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{1 - \cos (x)}{1 - \cos (x)}$ .

$\frac{1}{1 - \cos (x)} \cdot \frac{1 + \cos (x)}{1 + \cos (x)} + \frac{1}{1 + \cos (x)} \cdot \frac{1 - \cos (x)}{1 - \cos (x)}$

Étape 2.3

Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun $(1 - \cos (x)) (1 + \cos (x))$ , en multipliant chacun par un facteur approprié de $1$ .

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Étape 2.3.1

Multipliez $\frac{1}{1 - \cos (x)}$ par $\frac{1 + \cos (x)}{1 + \cos (x)}$ .

$\frac{1 + \cos (x)}{(1 - \cos (x)) (1 + \cos (x))} + \frac{1}{1 + \cos (x)} \cdot \frac{1 - \cos (x)}{1 - \cos (x)}$

Étape 2.3.2

Multipliez $\frac{1}{1 + \cos (x)}$ par $\frac{1 - \cos (x)}{1 - \cos (x)}$ .

$\frac{1 + \cos (x)}{(1 - \cos (x)) (1 + \cos (x))} + \frac{1 - \cos (x)}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 2.3.3

Réorganisez les facteurs de $(1 - \cos (x)) (1 + \cos (x))$ .

$\frac{1 + \cos (x)}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))} + \frac{1 - \cos (x)}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 2.4

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{1 + \cos (x) + 1 - \cos (x)}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 3

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.1

Additionnez $1$ et $1$ .

$\frac{2 + \cos (x) - \cos (x)}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 3.2

Soustrayez $\cos (x)$ de $\cos (x)$ .

$\frac{2 + 0}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 3.3

Additionnez $2$ et $0$ .

$\frac{2}{(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))}$

Étape 4

Simplifiez le dénominateur.

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Étape 4.1

Développez $(1 + \cos (x)) (1 - \cos (x))$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 4.1.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{2}{1 (1 - \cos (x)) + \cos (x) (1 - \cos (x))}$

Étape 4.1.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{2}{1 \cdot 1 + 1 (- \cos (x)) + \cos (x) (1 - \cos (x))}$

Étape 4.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{2}{1 \cdot 1 + 1 (- \cos (x)) + \cos (x) \cdot 1 + \cos (x) (- \cos (x))}$

Étape 4.2

Simplifiez et associez les termes similaires.

$\frac{2}{1 - \cos^{2} (x)}$

Étape 5

Appliquez l’identité pythagoricienne.

$\frac{2}{\sin^{2} (x)}$

Étape 6

Réécrivez $\frac{2}{\sin^{2} (x)}$ comme $2 \csc^{2} (x)$ .

$2 \csc^{2} (x)$

Étape 7

Comme il a été démontré que les deux côtés étaient équivalents, l’équation est une identité.

$2 \csc^{2} (x) = \frac{1}{1 - \cos (x)} + \frac{1}{1 + \cos (x)}$ est une identité