Давайте распишем ctg(a) как 1/tg(a):
sin^2(a) + sin^2(a)*(1/tg^2(a))
Теперь приведем под общий знаменатель:
sin^2(a)*tg^2(a) + sin^2(a)/tg^2(a)
Теперь объединим дроби:
(sin^2(a)*tg^2(a) + sin^2(a))/tg^2(a)
Формула тангенса через синус и косинус: tg(a) = sin(a) / cos(a)
Подставим это в наше уравнение:
((sin^2(a)*sin^2(a)/cos^2(a) + sin^2(a))/sin^2(a)/cos^2(a)
Выполним упрощение:
(sin^4(a) + sin^2(a))/sin^2(a)*cos^2(a)
sin^4(a) = (1 - cos2(a))^2 = 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a)
(sin^2(a) + 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a))/(sin^2(a)*cos^2(a))
1 - 2cos^2(a) + cos^4(a) + sin^2(a)) / (sin^2(a)*cos^2(a))
Таким образом, упрощенным видом данного выражения будет: 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a) + sin^2(a)) / (sin^2(a)*cos^2(a))
Давайте распишем ctg(a) как 1/tg(a):
sin^2(a) + sin^2(a)*(1/tg^2(a))
Теперь приведем под общий знаменатель:
sin^2(a)*tg^2(a) + sin^2(a)/tg^2(a)
Теперь объединим дроби:
(sin^2(a)*tg^2(a) + sin^2(a))/tg^2(a)
Формула тангенса через синус и косинус: tg(a) = sin(a) / cos(a)
Подставим это в наше уравнение:
((sin^2(a)*sin^2(a)/cos^2(a) + sin^2(a))/sin^2(a)/cos^2(a)
Выполним упрощение:
(sin^4(a) + sin^2(a))/sin^2(a)*cos^2(a)
sin^4(a) = (1 - cos2(a))^2 = 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a)
(sin^2(a) + 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a))/(sin^2(a)*cos^2(a))
1 - 2cos^2(a) + cos^4(a) + sin^2(a)) / (sin^2(a)*cos^2(a))
Таким образом, упрощенным видом данного выражения будет: 1 - 2cos^2(a) + cos^4(a) + sin^2(a)) / (sin^2(a)*cos^2(a))