Com simplifiqueu (sec ^ 4x-1) / (sec ^ 4x + sec ^ 2x)?

Com simplifiqueu (sec ^ 4x-1) / (sec ^ 4x + sec ^ 2x)?
Anonim

Resposta:

Aplicar una identitat pitagòrica i un parell de tècniques de factoring per simplificar l'expressió # sin ^ 2x #.

Explicació:

Recordeu la important identitat pitagòrica # 1 + tan ^ 2x = sec ^ 2x #. La necessitarem per a aquest problema.

Comencem pel numerador:

# sec ^ 4x-1 #

Tingueu en compte que es pot tornar a escriure com:

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

Això s’adapta a la forma d’una diferència de quadrats, # a ^ 2-b ^ 2 = (a-b) (a + b) #, amb # a = sec ^ 2x # i # b = 1 #. Es fa en:

# (seg ^ 2x-1) (seg ^ 2x + 1) #

De la identitat # 1 + tan ^ 2x = sec ^ 2x #, ho podem veure restant #1# des de tots dos costats ens dóna # tan ^ 2x = sec ^ 2x-1 #. Per tant, podem substituir # sec ^ 2x-1 # amb # tan ^ 2x #:

# (seg ^ 2x-1) (seg ^ 2x + 1) #

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

Comproveu el denominador:

# sec ^ 4x + sec ^ 2x #

Podem diferenciar un # sec ^ 2x #:

# sec ^ 4x + sec ^ 2x #

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

Aquí no podem fer gaire més, doncs anem a veure què tenim ara:

# ((tan ^ 2x) (seg ^ 2x + 1)) / ((seg ^ 2x) (seg ^ 2x + 1)) #

Podem fer algunes cancel·lacions:

Cancel·la # ((tan ^ 2x) ((sec ^ 2x + 1))) / ((sec ^ 2x) cancel·la ((sec ^ 2x + 1)) #

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

Ara ho reescrivim utilitzant només sinus i cosenes i simplificant:

# tan ^ 2x / sec ^ 2x #

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

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

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