Рассмотрим выражение:
[
\frac{1}{1 + \tan^2 a} + \frac{1}{1 + \cot^2 a}.
]
Здесь ( \tan^2 a ) — квадрат тангенса угла ( a ), а ( \cot^2 a ) — квадрат котангенса угла ( a ). Разберем это выражение подробно.
1. Используем основное тригонометрическое тождество:
Из основного тригонометрического тождества известно, что:
[
1 + \tan^2 a = \sec^2 a,
]
где ( \sec a = \frac{1}{\cos a} ) — секанс угла ( a ).
Также известно, что:
[
1 + \cot^2 a = \csc^2 a,
]
где ( \csc a = \frac{1}{\sin a} ) — косеканс угла ( a ).
2. Подставляем эти равенства в исходное выражение:
Подставим ( 1 + \tan^2 a = \sec^2 a ) и ( 1 + \cot^2 a = \csc^2 a ) в выражение:
[
\frac{1}{1 + \tan^2 a} + \frac{1}{1 + \cot^2 a} = \frac{1}{\sec^2 a} + \frac{1}{\csc^2 a}.
]
3. Упрощаем дроби:
Обратные величины секанса и косеканса выражаются через основные тригонометрические функции:
[
\frac{1}{\sec^2 a} = \cos^2 a, \quad \frac{1}{\csc^2 a} = \sin^2 a.
]
Таким образом, выражение преобразуется в:
[
\cos^2 a + \sin^2 a.
]
4. Применяем основное тригонометрическое тождество:
Из основного тригонометрического тождества известно, что:
[
\cos^2 a + \sin^2 a = 1.
]
Итог:
Значение данного выражения равно:
[
\boxed{1}.
]
Таким образом, независимо от значения угла ( a ), результат выражения всегда равен единице.