Matemática, perguntado por Usuário anônimo, 9 meses atrás

Prove a validade das seguintes identidades:

1.
 -  ln| \sec( \alpha ) -  \tan( \alpha )  |  =  ln| \sec( \alpha ) +  \tan( \alpha )|
2.
 -  ln| \csc( \alpha )   +  \cot( \alpha ) | =  ln| \csc( \alpha ) -  \cot( \alpha )  |

Soluções para a tarefa

Respondido por Vulpliks
3

1.

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = -\ln\left[\dfrac{1}{cos(\alpha)} - \dfrac{sin(\alpha)}{cos(\alpha)}\right]

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = -\ln\left[\dfrac{1-sin(\alpha)}{cos(\alpha)}\right]

Aplicando a propriedade:

c \cdot \log_{a}[b] = \log_{a}[b]^c

Reescrevemos como:

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{1-sin(\alpha)}{cos(\alpha)}\right]^{-1}

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{cos(\alpha)}{1-sin(\alpha)}\right]

Multiplicando numerador e denominador da fração pelo conjugado do denominador:

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{cos(\alpha)}{1-sin(\alpha)} \cdot \dfrac{1+sin(\alpha)}{1+sin(\alpha)}\right]

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{cos(\alpha) + cos(\alpha) \cdot sin(\alpha)}{1-sin^2(\alpha)}\right]

Sabendo que: sin^2(\alpha) + cos^2(\alpha) = 1, então: cos^2(\alpha) = 1 - sin^2(\alpha). Fazendo essa substituição:

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{cos(\alpha) + cos(\alpha) \cdot sin(\alpha)}{cos^2(\alpha)}\right]

-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{1 + sin(\alpha)}{cos(\alpha)}\right]

\boxed{-\ln\left[sec(\alpha) - tan(\alpha)\right] = \ln\left[sec(\alpha) + tan(\alpha)\right]}

2. Mesma ideia da primeira:

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right] = -\ln\left[\dfrac{1}{sin(\alpha)} + \dfrac{cos(\alpha)}{sin(\alpha)}\right]

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right] = -\ln\left[\dfrac{1+cos(\alpha)}{sin(\alpha)}\right]

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[\dfrac{1+cos(\alpha)}{sin(\alpha)}\right]^{-1}

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[\dfrac{sin(\alpha)}{1+cos(\alpha)}\right]

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[\dfrac{sin(\alpha)}{1+cos(\alpha)} \cdot \dfrac{1-cos(\alpha)}{1-cos(\alpha)}\right]

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[\dfrac{sin(\alpha) - sin(\alpha) \cdot cos(\alpha)}{1-cos^2(\alpha)}\right]

Sabendo que: sin^2(\alpha) + cos^2(\alpha) = 1, então: sin^2(\alpha) = 1 - cos^2(\alpha). Fazendo essa substituição:

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right] = \ln\left[\dfrac{sin(\alpha) - sin(\alpha) \cdot cos(\alpha)}{sin^2(\alpha)}\right]

-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[\dfrac{1 - cos(\alpha)}{sin(\alpha)}\right]

\boxed{-\ln\left[cossec(\alpha) + cotg(\alpha)\right]= \ln\left[cossec(\alpha) - cotg(\alpha)\right]}


Usuário anônimo: Muito bom! Parece que minha demonstração bate com a sua.
Usuário anônimo: Selecionarei em breve como a melhor resposta
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