Для начала, мы можем привести обе стороны тождества к общему знаменателю, чтобы упростить выражение. Общий знаменатель для тангенса и котангенса равен sin(x)*cos(x).
Итак, у нас получится:
tg(x) + ctg(x) = (sin(x)/cos(x)) + (cos(x)/sin(x)).
Теперь мы можем сложить две дроби, так как они имеют общий знаменатель.
Заметим, что sin2(x) = sin(x) * sin(x) и cos2(x) = cos(x) * cos(x), поэтому мы можем переписать числитель в виде sin2(x) + cos2(x).
1 / (cos(x) * sin(x)) = 1 / (sin2(x) + cos2(x))
Также нам известно, что sin2(x) + cos2(x) = 1 (тождество Пифагора). Подставим это значение в наше выражение и получим:
1 / (sin2(x) + cos2(x)) = 1 / 1 = 1
Таким образом, мы доказали, что tg(x) + ctg(x) = 2 / sin2(x).
Важно заметить, что мы использовали свойства и формулы тригонометрии, такие как тождество Пифагора и соотношение tg(x) = sin(x) / cos(x), ctg(x) = cos(x) / sin(x). Также мы сокращали выражения и приводили их к общему знаменателю для упрощения. Все эти шаги были основаны на математических правилах, которые можно легко объяснить школьнику, чтобы он понял решение.
