Для того чтобы упростить данное выражение, использующее тригонометрические функции, применим несколько тригонометрических тождеств и преобразований.
Дано выражение:
[
\frac{\sin(a-b) + 2\cos(a)\sin(b)}{2\cos(a)\cos(b) - \cos(a-b)}
]
Шаг 1: Преобразование числителя
В числителе у нас есть (\sin(a-b) + 2\cos(a)\sin(b)). Применим формулу разности синусов:
[
\sin(a-b) = \sin(a)\cos(b) - \cos(a)\sin(b)
]
Подставим это в числитель:
[
\sin(a)\cos(b) - \cos(a)\sin(b) + 2\cos(a)\sin(b)
]
Сгруппируем по (\sin(b)):
[
\sin(a)\cos(b) + \sin(b)(2\cos(a) - \cos(a))
]
Упрощаем:
[
\sin(a)\cos(b) + \sin(b)\cos(a)
]
Шаг 2: Преобразование знаменателя
Теперь разберём знаменатель: (2\cos(a)\cos(b) - \cos(a-b)).
Используем формулу для разности косинусов:
[
\cos(a-b) = \cos(a)\cos(b) + \sin(a)\sin(b)
]
Подставим это в знаменатель:
[
2\cos(a)\cos(b) - (\cos(a)\cos(b) + \sin(a)\sin(b))
]
Упрощаем:
[
\cos(a)\cos(b) - \sin(a)\sin(b)
]
Итоговое выражение
Теперь у нас есть упрощённое выражение:
[
\frac{\sin(a)\cos(b) + \sin(b)\cos(a)}{\cos(a)\cos(b) - \sin(a)\sin(b)}
]
Заметим, что числитель представляет собой формулу суммы синусов:
[
\sin(a)\cos(b) + \cos(a)\sin(b) = \sin(a + b)
]
А знаменатель представляет собой формулу суммы косинусов:
[
\cos(a)\cos(b) - \sin(a)\sin(b) = \cos(a + b)
]
Таким образом, выражение упрощается до:
[
\frac{\sin(a+b)}{\cos(a+b)} = \tan(a+b)
]
Итак, данное выражение равно (\tan(a+b)).