Responder
\[
-\frac{1}{\sin^2\alpha} \quad \text{или} \quad -\csc^2\alpha.
\]
Solución
Рассмотрим выражение
\[
\frac{\sin (2 \pi-\alpha)}{\operatorname{ctg}\left(\frac{\pi}{2}-\alpha\right)} \cdot \frac{\operatorname{tg}\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)}{\cos \left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)}+\frac{\cos (2 \pi+\alpha)}{\sin \left(\frac{3 \pi}{2}+\alpha\right)}.
\]
**1. Преобразуем первую дробь**
Найдем сначала \(\sin (2\pi-\alpha)\):
\[
\sin (2\pi-\alpha)=\sin 2\pi \cos\alpha-\cos 2\pi \sin\alpha=0\cdot\cos\alpha-1\cdot\sin\alpha=-\sin\alpha.
\]
Далее, используем тождество для котангенса:
\[
\operatorname{ctg}\left(\frac{\pi}{2}-\alpha\right)=\tan\alpha.
\]
Таким образом, первая дробь равна
\[
\frac{\sin (2\pi-\alpha)}{\operatorname{ctg}\left(\frac{\pi}{2}-\alpha\right)}=\frac{-\sin\alpha}{\tan\alpha}=\frac{-\sin\alpha}{\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}}=-\cos\alpha.
\]
**2. Преобразуем вторую дробь в произведении**
Найдем \(\operatorname{tg}\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)\). Из известного соотношения
\[
\tan\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)=-\cot\alpha,
\]
получаем
\[
\operatorname{tg}\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)=-\cot\alpha.
\]
Теперь упростим знаменатель:
\[
\cos\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)=-\sin\alpha.
\]
Таким образом, вторая дробь принимает вид
\[
\frac{\operatorname{tg}\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)}{\cos\left(\frac{\pi}{2}+\alpha\right)}=\frac{-\cot\alpha}{-\sin\alpha}=\frac{\cot\alpha}{\sin\alpha}.
\]
Так как
\[
\cot\alpha=\frac{\cos\alpha}{\sin\alpha},
\]
то
\[
\frac{\cot\alpha}{\sin\alpha}=\frac{\cos\alpha}{\sin^2\alpha}.
\]
Перемножая с первым множителем, получаем
\[
-\cos\alpha\cdot\frac{\cos\alpha}{\sin^2\alpha}=-\frac{\cos^2\alpha}{\sin^2\alpha}.
\]
**3. Преобразуем третью дробь**
Найдем числитель:
\[
\cos(2\pi+\alpha)=\cos\alpha,
\]
так как функция \(\cos\) \(2\pi\)-периодична.
Найдем знаменатель, используя сдвиг синуса:
\[
\sin\left(\frac{3\pi}{2}+\alpha\right)=-\cos\alpha.
\]
Таким образом,
\[
\frac{\cos(2\pi+\alpha)}{\sin\left(\frac{3\pi}{2}+\alpha\right)}=\frac{\cos\alpha}{-\cos\alpha}=-1.
\]
**4. Итоговое выражение**
Объединяя полученные результаты, получаем
\[
-\frac{\cos^2\alpha}{\sin^2\alpha}+(-1)=-\frac{\cos^2\alpha}{\sin^2\alpha}-1.
\]
Запишем сумму в виде одного дроби:
\[
-\frac{\cos^2\alpha}{\sin^2\alpha}-1=-\frac{\cos^2\alpha+\sin^2\alpha}{\sin^2\alpha}.
\]
Используя тождество \(\cos^2\alpha+\sin^2\alpha=1\), получаем
\[
-\frac{1}{\sin^2\alpha}.
\]
**Ответ:**
\[
-\frac{1}{\sin^2\alpha}\quad \text{или} \quad -\csc^2\alpha.
\]
Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

Explicar

Simplifique esta solución