Chứng minh các đẳng thức sau Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để chứng minh các đẳng thức đã cho, chúng ta sẽ xử lý từng phần một. ### a) Chứng minh \[ 2 \sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) \sin\left(\frac{\pi}{4} - \alpha\right) = \cos 2\alpha \] Sử dụng công thức nhân đôi: \[ 2 \sin A \sin B = \cos(A - B) - \cos(A + B) \] Ở đây, \( A = \frac{\pi}{4} + \alpha \) và \( B = \frac{\pi}{4} - \alpha \). Tính \( A - B \) và \( A + B \): - \( A - B = (\frac{\pi}{4} + \alpha) - (\frac{\pi}{4} - \alpha) = 2\alpha \) - \( A + B = (\frac{\pi}{4} + \alpha) + (\frac{\pi}{4} - \alpha) = \frac{\pi}{2} \) Do đó: \[ 2 \sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) \sin\left(\frac{\pi}{4} - \alpha\right) = \cos(2\alpha) - \cos\left(\frac{\pi}{2}\right) = \cos(2\alpha) \] Vậy đẳng thức a) đúng. ### b) Chứng minh \[ \sin \alpha (1 + \cos 2\alpha) = \sin 2\alpha \cos \alpha \] Sử dụng công thức: \[ \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \quad \text{và} \quad \cos 2\alpha = 2 \cos^2 \alpha - 1 \] Thay vào vế trái: \[ \sin \alpha (1 + \cos 2\alpha) = \sin \alpha (1 + 2 \cos^2 \alpha - 1) = \sin \alpha \cdot 2 \cos^2 \alpha = 2 \sin \alpha \cos^2 \alpha \] Vế phải: \[ \sin 2\alpha \cos \alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \cos \alpha = 2 \sin \alpha \cos^2 \alpha \] Như vậy, b) cũng đúng. ### c) Chứng minh \[ \frac{1 + \sin 2\alpha - \cos 2\alpha}{1 + \sin 2\alpha + \cos 2\alpha} = \tan \alpha \] Sử dụng các công thức: \[ \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha \quad \text{và} \quad \cos 2\alpha = 1 - 2\sin^2 \alpha \] Hoán đổi vào biểu thức: - Vế trên: \( 1 + 2\sin \alpha \cos \alpha - (1 - 2\sin^2 \alpha) = 2\sin \alpha \cos \alpha + 2\sin^2 \alpha = 2\sin \alpha (\sin \alpha + \cos \alpha) \) - Vế dưới: \( 1 + 2\sin \alpha \cos \alpha + (1 - 2\sin^2 \alpha) = 2 + 2\sin \alpha \cos \alpha - 2\sin^2 \alpha = 2(\cos^2 \alpha + \sin \alpha \cos \alpha) \) Chia cho nhau và giản ước, ta sẽ nhận được \( \tan \alpha \). Do đó, c) đúng. ### d) Chứng minh \[ \tan \alpha - \frac{1}{\tan \alpha} = -\frac{2}{\tan 2\alpha} \] Biểu thức bên trái: \[ \tan \alpha - \frac{1}{\tan \alpha} = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} - \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} = \frac{\sin^2 \alpha - \cos^2 \alpha}{\sin \alpha \cos \alpha} = \frac{-\cos 2\alpha}{\sin \alpha \cos \alpha} \] Biểu thức bên phải: \[ -\frac{2}{\tan 2\alpha} = -\frac{2\cos \alpha \sin \alpha}{\sin 2\alpha} = -\frac{2\cos \alpha \sin \alpha}{2 \sin \alpha \cos \alpha} = -1 \] Rõ ràng là hai vế bằng nhau, do đó d) cũng đúng. Tóm lại, tất cả bốn đẳng thức đều đã được chứng minh.