به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
327 بازدید
در دبیرستان توسط Mahmood77 (11 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

ثابت کنید: $$\cot \frac{x}{2} - \tan \frac{x}{2} =2\cot x$$

مرجع: کتاب درسی

2 پاسخ

+1 امتیاز
توسط erfanm (13,881 امتیاز)

برای حل اینگونه سوالات معمولا از طرفی که جملات بیشتری دارد شروع میکنیم و به جای هر عبارت عبارتهای معادل را مینویسیم. مثلا $cot \theta = \frac{cos \theta }{sin \theta } $ و $tan \theta = \frac{sin \theta }{cos \theta } $

$$cot( \frac{x}{2})-tan( \frac{x}{2}) = \frac{cos( \frac{x}{2})}{sin( \frac{x}{2})}- \frac{sin( \frac{x}{2})}{cos( \frac{x}{2})}= \frac{ (cos( \frac{x}{2}))^{2}-(sin( \frac{x}{2}))^{2} }{sin( \frac{x}{2})cos( \frac{x}{2})} $$

حال در رابطه ی $sin(2 \alpha )=2sin( \alpha )cos( \alpha )$ قرار میدهیم $ \alpha =\frac{x}{2}$ پس $ sin(2 \frac{x}{2} )=2sin( \frac{x}{2} )cos( \frac{x}{2} ) \Rightarrow \frac{1}{2} sin(x)=sin( \frac{x}{2} )cos( \frac{x}{2} )$

همچنین در رابطه ی $ cos(2 \alpha )= (cos( \alpha ))^{2}- (sin( \alpha ))^{2}$ قرار میدهیم $ \alpha =\frac{x}{2}$ پس $cos(x)= cos(2 \frac{x}{2} )= (cos(\frac{x}{2} ))^{2}- (sin( \frac{x}{2} ))^{2} $

حال این دو رابطه را جایگذاری می کنیم داریم: $$cot( \frac{x}{2})-tan( \frac{x}{2}) =\frac{ (cos( \frac{x}{2}))^{2}-(sin( \frac{x}{2}))^{2} }{sin( \frac{x}{2})cos( \frac{x}{2})}= \frac{cos(x)}{\frac{1}{2} sin(x)} $$ $$=cot(x)$$

+1 امتیاز
توسط yedost (1,868 امتیاز)

می دانیم $$cot(a+b)= \frac{cot(a)cot(b)-1}{cot(b)+cot(a)} $$ اگر قرار دهیم: $$a=b= \frac{x}{2} $$ آنگاه داریم:

$$2cot(x)=2cot( \frac{x}{2}+\frac{x}{2}) = \frac{cot(\frac{x}{2})cot(\frac{x}{2})-1}{cot(\frac{x}{2})+cot(\frac{x}{2})}= $$ $$ 2\frac{ cot^{2}\frac{x}{2}-1}{2cot\frac{x}{2}} =\cot \frac{x}{2} - \tan \frac{x}{2}$$ بنابراین: $$\cot \frac{x}{2} - \tan \frac{x}{2} =2\cot x$$

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...