برای حل این مسئله، ابتدا دادههای مسئله را تحلیل میکنیم. داریم:
\[
\sin x = \sqrt{\frac{r}{m}}
\]
و
\[
\cot x = \sqrt{r - m}
\]
۱. با توجه به رابطه بین سینوس و کاتانژانت:
\[
\cot x = \frac{\cos x}{\sin x}
\]
۲. ابتدا مقدار \(\cos x\) را باتوجه به \(\sin x\) پیدا میکنیم. با استفاده از رابطه مثلثاتی:
\[
\sin^2 x + \cos^2 x = 1
\]
برای \(\sin x = \sqrt{\frac{r}{m}}\)، داریم:
\[
\left(\sqrt{\frac{r}{m}}\right)^2 + \cos^2 x = 1
\]
\[
\frac{r}{m} + \cos^2 x = 1
\]
\[
\cos^2 x = 1 - \frac{r}{m}
\]
بنابراین:
\[
\cos x = \sqrt{1 - \frac{r}{m}}
\]
۳. مقدار \(\cot x\) با توجه به \(\cos x\) و \(\sin x\):
\[
\cot x = \frac{\cos x}{\sin x} = \frac{\sqrt{1 - \frac