cos x · sin (6π-x)·(1+ctg²(-x))=ctg(-x)
Совет от олимпиадника: если не прёт решение, переходи от тангенса к син/кос и применяй формулы приведения.
sin (6π - x) = - sin x из формул приведения
ctg(-x)=cos(-x) / sin(-x) = - cos x / sin x из опредения котангенса и св-в чётности графиков sin и cos
ctg²(-x) = (- cos x / sin x)² очевидно же
Подставляем всё это дело
- cosx · sinx · (1+ cos²x / sin²x) = - cosx / sinx
-cosx сокращается, на sinx можно поделить обе части и получим:
1+cos²x/sin²x=1/sin²x
Умножив всё на sin²x получаем
sin²x+cos²x=1. ЧТД.
Первое следует из того, что половина длины хорды и РАССТОЯНИЕ ДО хорды связаны теоремой Пифагора с радиусом окружности (ну, возьмите любую хорду, опустите на неё перпендикуляр из центра, и рассмотрите прямоугольный треугольник, у которого катеты - половина хорды и перпендикуляр к хорде, а гипотенуза - радиус). Поэтому хорды, РАВНОУДАЛЕННЫЕ от центра, имеют равные длины. А касательные к внутренней окружности как раз удалены от центра на равное расстояние - на радиус малой окружности.
Чтобы доказать второе утверждение, достаточно доказать, что линия центров делит внутреннюю касательную пополам (тогда она и вторую делит пополам :)). Если соединить центры окружностей и провести радиусы в точки касания внутренней касательной, то мы получим 2 прямоугольных треугольника с равными углами и катетами-радиусами, которые равны по условию. Этого достаточно,чтобы утверждать равенство треугольников. Откуда и следует, что линия центров делит внутреннюю касательную пополам. Значит, она и вторую делит пополам, значит - внутренние касательные пересекаются в своих серединах.