Trigonométrie Exemples

$\frac{1}{\sec (x) - 1} - \frac{1}{\sec (x) + 1} = 2 \cot^{2} (x)$

Étape 1

Commencez du côté gauche.

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

Étape 2

Soustrayez des fractions.

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Étape 2.1

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

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

Étape 2.2

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

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

Étape 2.3

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

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Étape 2.3.1

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

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

Étape 2.3.2

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

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

Étape 2.3.3

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

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

Étape 2.4

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

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

Étape 3

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.1.1

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 3.1.2

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

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

Étape 3.2

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

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

Étape 3.3

Additionnez $0$ et $1$ .

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

Étape 3.4

Additionnez $1$ et $1$ .

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

Étape 4

Simplifiez le dénominateur.

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Étape 4.1

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

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Étape 4.1.1

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 4.1.2

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 4.1.3

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 4.2

Simplifiez et associez les termes similaires.

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

Étape 5

Appliquez l’identité pythagoricienne.

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

Étape 6

Convertissez en sinus et cosinus.

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Étape 6.1

Écrivez $\tan (x)$ en sinus et cosinus en utilisant l’identité du quotient.

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

Étape 6.2

Appliquez la règle de produit à $\frac{\sin (x)}{\cos (x)}$ .

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

Étape 7

Simplifiez

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Étape 7.1

Multipliez le numérateur par la réciproque du dénominateur.

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

Étape 7.2

Associez $2$ et $\frac{{\cos (x)}^{2}}{{\sin (x)}^{2}}$ .

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

Étape 8

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

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

Étape 9

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

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