به نظر میرسد سوال دوم مربوط به ریاضی دهم باشد. بیایید آن را بررسی کنیم.
برای تساوی زیر:
\[
\frac{1}{1 + \tan^2 x} - \frac{1}{1 + \tan^2 y} = \sin^2 y - \sin^2 x
\]
میتوانیم از اتحادهای مثلثاتی استفاده کنیم.
اتحاد مهمی که به ما کمک میکند، تبدیل \(\tan^2 \theta\) با استفاده از قاعده \(1 + \tan^2 \theta = \frac{1}{\cos^2 \theta}\) است.
بهاینترتیب، میتوان عبارات زیر را ساده کرد:
\[
\frac{1}{1 + \tan^2 x} = \cos^2 x
\]
\[
\frac{1}{1 + \tan^2 y} = \cos^2 y
\]
با جایگزینی در معادله اصلی:
\[
\cos^2 x - \cos^2 y = \sin^2 y - \sin^2 x
\]
و با استفاده از اتحاد \( \cos^2 \theta = 1 - \sin^2 \theta \)، معادله به شکل زیر درمیآید:
\[
(1 - \sin^2 x) - (1 - \sin^2 y) = \sin^2 y - \sin^2 x
\]
که با سادهسازی:
\[
\sin^2 y - \sin^2 x = \sin^2 y - \sin^2 x
\]
تساوی برقرار است. بنابراین، این معادله صحیح است.
اینگونه سؤالات به درک عمیقتر مفهوم اتحادهای مثلثاتی کمک میکنند.