Для решения данного выражения сначала раскроем скобки и упростим выражение. Дано:
[
(3\sin a + 2\cos a)^2 + (2\sin a - 3\cos a)^2
]
Раскроем каждое из квадратов по формуле ( (x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2 ):
- ((3\sin a + 2\cos a)^2 = (3\sin a)^2 + 2 \cdot (3\sin a) \cdot (2\cos a) + (2\cos a)^2)
[
= 9\sin^2 a + 12\sin a \cos a + 4\cos^2 a
]
- ((2\sin a - 3\cos a)^2 = (2\sin a)^2 - 2 \cdot (2\sin a) \cdot (3\cos a) + (3\cos a)^2)
[
= 4\sin^2 a - 12\sin a \cos a + 9\cos^2 a
]
Теперь сложим эти два выражения:
[
(9\sin^2 a + 12\sin a \cos a + 4\cos^2 a) + (4\sin^2 a - 12\sin a \cos a + 9\cos^2 a)
]
Объединим подобные члены:
- Слагаемые с (\sin^2 a): (9\sin^2 a + 4\sin^2 a = 13\sin^2 a)
- Слагаемые с (\cos^2 a): (4\cos^2 a + 9\cos^2 a = 13\cos^2 a)
- Слагаемые с (\sin a \cos a): (12\sin a \cos a - 12\sin a \cos a = 0)
Итак, получаем:
[
13\sin^2 a + 13\cos^2 a
]
Вынесем 13 за скобки:
[
13(\sin^2 a + \cos^2 a)
]
Так как (\sin^2 a + \cos^2 a = 1) (тригонометрическое тождество), то:
[
13 \times 1 = 13
]
Таким образом, итоговое значение выражения равно 13.