Для доказательства данного тригонометрического тождества:
[ \frac{1 + \cot a}{1 + \tan a} = \cot a, ]
следует воспользоваться определениями тангенса и котангенса и преобразовать выражение.
Напомним определения:
- (\tan a = \frac{\sin a}{\cos a}),
- (\cot a = \frac{\cos a}{\sin a}).
Подставим эти определения в данное выражение:
[ \frac{1 + \frac{\cos a}{\sin a}}{1 + \frac{\sin a}{\cos a}}. ]
Это выражение можно упростить, приведя к общему знаменателю в числителе и знаменателе:
Числитель:
[ 1 + \frac{\cos a}{\sin a} = \frac{\sin a}{\sin a} + \frac{\cos a}{\sin a} = \frac{\sin a + \cos a}{\sin a}. ]
Знаменатель:
[ 1 + \frac{\sin a}{\cos a} = \frac{\cos a}{\cos a} + \frac{\sin a}{\cos a} = \frac{\cos a + \sin a}{\cos a}. ]
Теперь подставим обратно в исходное выражение:
[ \frac{\frac{\sin a + \cos a}{\sin a}}{\frac{\cos a + \sin a}{\cos a}}. ]
На данном этапе мы можем сократить (\sin a + \cos a) в числителе и знаменателе, получив:
[ \frac{1}{1} \cdot \frac{\cos a}{\sin a} = \frac{\cos a}{\sin a}. ]
Таким образом, мы пришли к:
[ \frac{\cos a}{\sin a} = \cot a. ]
Это и требовалось доказать. Тождество верно.