Давайте упростим каждое из выражений по очереди:
1) (\frac{\sin 2\beta}{\sin^2 \beta})
Сначала вспомним формулу двойного угла для синуса:
[
\sin 2\beta = 2 \sin \beta \cos \beta
]
Теперь подставим эту формулу в наше выражение:
[
\frac{\sin 2\beta}{\sin^2 \beta} = \frac{2 \sin \beta \cos \beta}{\sin^2 \beta}
]
Разделим числитель и знаменатель на (\sin \beta):
[
\frac{2 \sin \beta \cos \beta}{\sin^2 \beta} = 2 \cos \beta \cdot \frac{\sin \beta}{\sin^2 \beta} = 2 \cos \beta \cdot \frac{1}{\sin \beta} = 2 \cot \beta
]
Итак, упрощенное выражение:
[
\frac{\sin 2\beta}{\sin^2 \beta} = 2 \cot \beta
]
2) (\frac{\sin 2\alpha}{2 \sin \alpha} - \cos \alpha)
Снова воспользуемся формулой двойного угла для синуса:
[
\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha
]
Подставим эту формулу в наше выражение:
[
\frac{\sin 2\alpha}{2 \sin \alpha} - \cos \alpha = \frac{2 \sin \alpha \cos \alpha}{2 \sin \alpha} - \cos \alpha
]
Упростим дробь:
[
\frac{2 \sin \alpha \cos \alpha}{2 \sin \alpha} = \cos \alpha
]
Таким образом, у нас получилось:
[
\cos \alpha - \cos \alpha = 0
]
Итак, упрощенное выражение:
[
\frac{\sin 2\alpha}{2 \sin \alpha} - \cos \alpha = 0
]
3) (0.5 \tan \alpha \sin 2\alpha + \cos^2 \alpha)
Для начала вспомним формулу для тангенса и синуса двойного угла:
[
\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}
]
[
\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha
]
Подставим эти формулы в наше выражение:
[
0.5 \tan \alpha \sin 2\alpha + \cos^2 \alpha = 0.5 \cdot \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} \cdot 2 \sin \alpha \cos \alpha + \cos^2 \alpha
]
Упростим выражение:
[
0.5 \cdot \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} \cdot 2 \sin \alpha \cos \alpha = 0.5 \cdot 2 \sin^2 \alpha = \sin^2 \alpha
]
Теперь у нас получилось:
[
\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha
]
Вспомним основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1
]
Итак, упрощенное выражение:
[
0.5 \tan \alpha \sin 2\alpha + \cos^2 \alpha = 1
]
Таким образом, после упрощения мы получили следующие результаты:
1) (\frac{\sin 2\beta}{\sin^2 \beta} = 2 \cot \beta)
2) (\frac{\sin 2\alpha}{2 \sin \alpha} - \cos \alpha = 0)
3) (0.5 \tan \alpha \sin 2\alpha + \cos^2 \alpha = 1)