Cum simplificați (sec ^ 4x-1) / (sec ^ 4x + sec ^ 2x)?

Cum simplificați (sec ^ 4x-1) / (sec ^ 4x + sec ^ 2x)?
Anonim

Răspuns:

Aplicați o identitate Pythagorean și câteva tehnici de factoring pentru a simplifica expresia # Păcat ^ 2x #.

Explicaţie:

Amintiți-vă de Identitatea Pitagoreană importantă # 1 + tan ^ 2x = sec ^ 2x #. Vom avea nevoie de această problemă.

Să începem cu numitorul:

# Sec ^ 4x-1 #

Rețineți că acest lucru poate fi rescris ca:

# (Sec ^ 2x) ^ 2- (1) ^ 2 #

Aceasta se potrivește sub forma unei diferențe de pătrate, # A ^ 2-b ^ 2 = (a-b) (a + b) #, cu # A = sec ^ 2x # și # B = 1 #. Aceasta se referă la:

# (Sec ^ 2x-1) (sec ^ 2x + 1) #

Din identitate # 1 + tan ^ 2x = sec ^ 2x #, putem observa că scăderea #1# din ambele părți ne dă # Tan ^ 2x = sec ^ 2x-1 #. Prin urmare, putem înlocui # Sec ^ 2x-1 # cu # Tan ^ 2x #:

# (Sec ^ 2x-1) (sec ^ 2x + 1) #

# -> (tan ^ 2x) (sec ^ 2x + 1) #

Să verificăm numitorul:

# Sec ^ 4x + sec ^ 2x #

Putem să facem a # Sec ^ 2x #:

# Sec ^ 4x + sec ^ 2x #

# -> sec ^ 2x (sec ^ 2x + 1) #

Nu putem face nimic mai mult aici, să vedem ce avem acum:

# ((Tan ^ 2x) (sec ^ 2x + 1)) / ((sec ^ 2x) (sec ^ 2x + 1)) #

Putem face anulări:

# ((Tan ^ 2x) anula ((sec ^ 2x + 1))) / ((sec ^ 2x) anula ((sec ^ 2x + 1)) #

# -> tan ^ 2x / sec ^ 2x #

Acum rescriim acest lucru folosind doar sines și cosines și simplificăm:

# Tan ^ 2x / sec ^ 2x #

# -> (sin ^ 2x / cos ^ 2x) / (1 / cos ^ 2x) #

# -> păcat ^ 2x / cos ^ 2x * cos ^ 2x #

# -> păcat ^ 2x / anula (cos ^ 2x) * anula (cos ^ 2x) = sin ^ 2x #