Для упрощения данного выражения воспользуемся формулой суммы углов для синуса:
[ \sin(a + b) = \sin a \cos b + \cos a \sin b ]
В данном случае ( a = \frac{\pi}{4} ) и ( b = \alpha ). Подставим в формулу:
[ \sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) = \sin\left(\frac{\pi}{4}\right) \cos(\alpha) + \cos\left(\frac{\pi}{4}\right) \sin(\alpha) ]
Мы знаем, что (\sin\left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}) и (\cos\left(\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2}). Подставим эти значения:
[ \sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) = \frac{\sqrt{2}}{2} \cos(\alpha) + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) ]
Теперь упростим исходное выражение:
[ \sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right) - \frac{1}{\sqrt{2}} \cos(\alpha) ]
Подставим выражение для (\sin\left(\frac{\pi}{4} + \alpha\right)):
[ \frac{\sqrt{2}}{2} \cos(\alpha) + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) - \frac{1}{\sqrt{2}} \cos(\alpha) ]
Теперь приведем подобные:
[ \left(\frac{\sqrt{2}}{2} \cos(\alpha) - \frac{1}{\sqrt{2}} \cos(\alpha)\right) + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) ]
Заметим, что (\frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{1}{\sqrt{2}}), поэтому:
[ \left(\frac{1}{\sqrt{2}} \cos(\alpha) - \frac{1}{\sqrt{2}} \cos(\alpha)\right) + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) ]
Первый член выражения сокращается:
[ 0 + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) ]
Таким образом, упрощенное выражение:
[ \frac{\sqrt{2}}{2} \sin(\alpha) ]