Download - Chapter 10. - NOTESPK

Transcript

7/18/2020

Chapter 10. TRIGONOMETRIC IDENTITIES

A project of: www.notespk.com Contact or Suggest Us: [email protected]

MATHEMATICS INTERMEDIATE

PART 1

11

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

1

Chapter#10 Class 1st Trigonometric Identities Contacts: Definitions โ†’Theory โ†’ Exercise

Distance formula:

๐‘™๐‘’๐‘ก ๐‘ƒ(๐‘ฅ1, ๐‘ฆ1) ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘„(๐‘ฅ2, ๐‘ฆ2) ๐‘๐‘’ ๐‘ก๐‘ค๐‘œ ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก๐‘ . If

๐‘‘ ๐‘‘๐‘’๐‘›๐‘œ๐‘ก๐‘’๐‘  the distance between them then

๐’… = |๐‘ท๐‘ธ| = โˆš(๐’š๐Ÿ โˆ’ ๐’š๐Ÿ)๐Ÿ + (๐’™๐Ÿ โˆ’ ๐’™๐Ÿ)

๐Ÿ

Fundamental law of trigonometry:

๐‘™๐‘’๐‘ก ๐›ผ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐›ฝ be any two angles (real numbers) then

๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท + ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท

Which is called the fundamental law of trigonometry.

Proof:

Consider a unit circle at O.

where โˆ ๐ด๐‘‚๐ท = ๐›ผ, โˆ ๐ต๐‘‚๐ท = ๐›ฝ

โˆ ๐ด๐‘‚๐ต = โˆ ๐ถ๐‘‚๐ท = ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ

Now โˆ†๐ด๐‘‚๐ต ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ โˆ†๐ถ๐‘‚๐ต are congruent.

Then |๐ด๐ต| = |๐ถ๐ท|

โ‡’ |๐ด๐ต|2 = |๐ถ๐ท|2

Using distance formula we have (๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ)2 + (๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ)2

= (๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ… โˆ’ 1)2+ (๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ… โˆ’ 0)

2

cos2 ๐›ผ + ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ฝ โˆ’ 2๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ฝ โˆ’ 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ cos2 ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ… + 1 โˆ’ 2 cos ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ… + sin2 ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…

๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ + ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ฝ โˆ’ 2(๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ)

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… + sin2(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ฬ…ฬ… ) + 1 โˆ’ 2๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) โ‡’ 2โˆ’ 2(๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ) = 2 โˆ’ 2๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ)

Subtract 2 from both sides

โ‡’ โˆ’2(๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ) = โˆ’2๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ)

โ‡’ (๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) รท โˆ’2

Or

๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = (๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ)

Note:

We have proved this law for ๐œถ > ๐œท > ๐ŸŽ, ๐’Š๐’• ๐’Š๐’” ๐’•๐’“๐’–๐’† ๐’‡๐’๐’“

๐’‚๐’l valves of ๐œถ ๐’‚๐’๐’… ๐œท

Deduction from fundamental law:

1) we know that

cos(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘ข๐‘ก ๐›ผ =๐œ‹

2 ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

cos (๐œ‹

2โˆ’ ๐›ฝ) = cos

๐œ‹

2๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + sin

๐œ‹

2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

= (0)๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + (1)๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

โ‡’ cos (๐œ‹

2โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

(โˆต cos๐œ‹

2= 0 sin

๐œ‹

2= 1)

2) we know that

cos(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘ข๐‘ก ๐›ฝ = โˆ’๐œ‹

2 ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

cos (๐›ผ โˆ’ (โˆ’๐œ‹

2)) = cos๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘  (โˆ’

๐œ‹

2) + sin๐›ผ ๐‘ ๐‘–๐‘› (โˆ’

๐œ‹

2)

cos (๐›ผ +๐œ‹

2) = cos๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ 

๐œ‹

2โˆ’ sin๐›ผ ๐‘ ๐‘–๐‘›

๐œ‹

2

= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ(0) โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ(1)

โ‡’ cos (๐›ผ +๐œ‹

2) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

(โˆต cos(โˆ’๐œ‹

2) = cos

๐œ‹

2= 0)

โˆต ๐’”๐’Š๐’ (โˆ’๐…

๐Ÿ) = โˆ’๐’”๐’Š๐’

๐…

๐Ÿ= โˆ’๐Ÿ

3) we know that

cos (๐œ‹

2โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

Put ๐›ฝ =๐œ‹

2+ ๐›ผ ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

โ‡’ cos(๐œ‹

2โˆ’ (๐œ‹

2+ ๐›ผ)) = sin (

๐›ผ

2+ ๐›ผ)

โ‡’ cos(๐œ‹

2โˆ’๐œ‹

2โˆ’ ๐›ผ) = sin (

๐œ‹

2+ ๐›ผ)

โ‡’ cos(โˆ’๐›ผ) = sin (๐œ‹

2+ ๐›ผ)

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ = sin (๐œ‹

2+ ๐›ผ)

โ‡’ sin(๐œ‹

2+ ๐›ผ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

4) we know that

cos(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ ๐‘Ÿ๐‘’๐‘๐‘™๐‘Ž๐‘๐‘–๐‘›๐‘” ๐›ฝ ๐‘๐‘ฆ โˆ’ ๐›ฝ ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

cos[๐›ผ โˆ’ (โˆ’๐›ฝ)] = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ (โˆ’๐›ฝ) + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›(โˆ’๐›ฝ)

โ‡’ cos(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ (โˆต cos(โˆ’๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ, sin(โˆ’๐›ฝ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

5) we know that

cos(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

Replacing ๐›ผ ๐‘๐‘ฆ ๐œ‹

2+ ๐›ผ

cos (๐œ‹

2+ ๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ 

๐œ‹

2+ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›

๐œ‹

2+ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘  ((๐œ‹

2+ ๐›ผ) + ๐›ฝ ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = โˆ’(๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ)

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

(โˆต ๐‘ ๐‘–๐‘› (๐œ‹

2+ ๐›ผ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ, ๐‘๐‘œ๐‘  (

๐œ‹

2+ ๐›ผ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

6) we know that

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

Replacing ๐œท ๐’ƒ๐’š(โˆ’๐œท) ๐’˜๐’† ๐’ˆ๐’†๐’•

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + (โˆ’๐œท)) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ (โˆ’๐œท) + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›(โˆ’๐œท)

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

2

โˆต ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œท) = ๐’„๐’๐’”๐œท, ๐’”๐’Š๐’(โˆ’๐œท) = โˆ’๐’”๐’Š๐’๐œท

7) we know that

cos(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐’๐’†๐’• ๐œถ = ๐Ÿ๐… ๐’‚๐’๐’… ๐œท = ๐œฝ

cos(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œ‹๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œ‹๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

cos(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = (1)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + (0)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

โ‡’ cos(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆต ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œ‹ = 1 ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œ‹ = 0

8) we know that

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘™๐‘’๐‘ก ๐›ผ = 2๐œ‹ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ ๐›ฝ = ๐œƒ

๐‘ ๐‘–๐‘›(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œ‹๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œ‹๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘ ๐‘–๐‘›(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = (0)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ (1)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘ ๐‘–๐‘›(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

9) โˆต ๐’•๐’‚๐’(๐œถ + ๐œท) =๐’”๐’Š๐’(๐œถ+๐œท)

๐’„๐’๐’”(๐œถ+๐œท)

=๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

During up and down by ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

=

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

Thus,

=๐’•๐’‚๐’๐œถ + ๐’•๐’‚๐’๐œท

๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐œถ๐’•๐’‚๐’๐œท

10) โˆต ๐’•๐’‚๐’(๐œถ โˆ’ ๐œท) =๐’”๐’Š๐’(๐œถโˆ’๐œท)

๐’„๐’๐’”(๐œถโˆ’๐œท)

=๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

During up and down by ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

=

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

Thus,

=๐’•๐’‚๐’๐œถ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐œท

๐Ÿ + ๐’•๐’‚๐’๐œถ๐’•๐’‚๐’๐œท

Trigonometric Ratio of allied Angle:

Allied angles:

The angle associated with basic angle of measure ๐œƒ ๐‘ก๐‘œ a

right angle or multiple are called allied angles.

Examples:

900 ยฑ ๐œƒ, 1800 ยฑ ๐œƒ, 2700 ยฑ ๐œƒ, 3600 ยฑ ๐œƒ ๐‘’๐‘ก๐‘. Remember some basic results of allied angles:

1) If ๐œฝ ๐’Š๐’” ๐’‚๐’…๐’… ๐’•๐’ ๐’๐’“ ๐’”๐’–๐’ƒ๐’•๐’“๐’‚๐’„๐’•๐’†๐’… from odd multiple of

right angle, trigonometric ratio change into co-ratio

and versa. i.e

๐’”๐’Š๐’ โ‡Œ ๐’„๐’๐’”, ๐’•๐’‚๐’ โ‡‹ ๐’„๐’๐’• , ๐’”๐’†๐’„ โ‡‹ ๐’„๐’๐’”๐’†๐’„

๐’”๐’Š๐’ โ†’ ๐’„๐’๐’” sin (

๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ , sin (

๐œ‹

2+ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

sin (3๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

sin (3๐œ‹

2+ ๐œƒ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐œ๐จ๐ฌ โ†’ ๐ฌ๐ข๐ง cos (

๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ , cos (

๐œ‹

2+ ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

cos (3๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

cos (3๐œ‹

2+ ๐œƒ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐’•๐’‚๐’ โ†’ ๐’„๐’๐’•

๐‘ก๐‘Ž๐‘› (๐œ‹2โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ , tan (

๐œ‹

2+ ๐œƒ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ

๐‘ก๐‘Ž๐‘› (3๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ

๐‘ก๐‘Ž๐‘› (3๐œ‹

2+ ๐œƒ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ

2) if ๐œƒ๐‘–๐‘  ๐‘Ž๐‘‘๐‘‘ or subtracted from an even multiple of ๐œ‹

2,

the trigonometric ratio shall remain the same.

3) so far as the sign of result is concerned, it is

determined by the quadrant in which the terminal arm of

the angle lies.

๐’”๐’Š๐’ โ†’ ๐’”๐’Š๐’ sin(๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ, sin(๐œ‹ + ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ ๐‘ ๐‘–๐‘›(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ, ๐‘ ๐‘–๐‘›(2๐œ‹ + ๐œƒ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐’„๐’๐’” โ†’ ๐’„๐’๐’” cos(๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’cos๐œƒ, cos(๐œ‹ + ๐œƒ) = โˆ’cos๐œƒ ๐‘๐‘œ๐‘ (2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ, ๐‘๐‘œ๐‘ (2๐œ‹ + ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐’•๐’‚๐’ โ†’ ๐’•๐’‚๐’

๐’•๐’‚๐’(๐… โˆ’ ๐œฝ) = โˆ’๐’•๐’‚๐’๐œฝ, ๐’•๐’‚๐’(๐… + ๐œฝ) = ๐’•๐’‚๐’๐œฝ

๐’•๐’‚๐’(๐Ÿ๐… โˆ’ ๐œฝ) = โˆ’๐’•๐’‚๐’๐œฝ, ๐’•๐’‚๐’(๐Ÿ๐… + ๐œฝ) = ๐’•๐’‚๐’๐œฝ

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

3

Exercise 10.1

Question # 1

Without using the tables, find the value of :

(i). ๐‘บ๐’Š๐’(โˆ’๐Ÿ•๐Ÿ–๐ŸŽยฐ) Solution.

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’780ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(780ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’780ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(8(90ยฐ) + 60ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’780ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(60ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’780ยฐ) = โˆ’โˆš3

2

Answer.

(ii). ๐‘ช๐’๐’•(โˆ’๐Ÿ–๐Ÿ–๐Ÿ“ยฐ) Solution.

๐ถ๐‘œ๐‘ก(โˆ’885ยฐ) = โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ก(885ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ก(โˆ’885ยฐ) = โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ก(9(90ยฐ) + 45ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ก(โˆ’885ยฐ) = โˆ’tan (45ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ก(โˆ’885ยฐ) = โˆ’1

Answer.

(iii). ๐‘ช๐’”๐’„(๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ’๐ŸŽยฐ) Solution.

๐ถ๐‘ ๐‘(2040ยฐ) = ๐ถ๐‘ ๐‘(22(90)ยฐ + 60ยฐ)

๐ถ๐‘ ๐‘(2040ยฐ) = โˆ’๐ถ๐‘ ๐‘(60ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ก(โˆ’885ยฐ) = โˆ’2

โˆš3.

Answer.

(iv). ๐‘บ๐’†๐’„(โˆ’๐Ÿ—๐Ÿ”๐ŸŽยฐ) Solution.

๐‘†๐‘’๐‘(960ยฐ) = ๐‘†๐‘’๐‘(10(90)ยฐ + 60ยฐ)

๐‘†๐‘’๐‘(960ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘’๐‘(60ยฐ)

๐‘†๐‘’๐‘(โˆ’960ยฐ) = โˆ’2. Answer.

(v). ๐ญ๐š๐ง(๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽยฐ) Solution.

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(1110ยฐ) = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›(12(90)ยฐ + 30ยฐ)

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(1110ยฐ) = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›(30ยฐ)

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(1110ยฐ) =1

โˆš3.

Answer.

(vi). ๐‘บ๐’Š๐’(โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐ŸŽยฐ) Solution.

โˆต ๐‘ ๐‘–๐‘›(โˆ’๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

= โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›3000

= โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›(3600 โˆ’ 600)

= โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘› (4๐œ‹

2โˆ’ 600)

= โˆ’(โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›600) = ๐‘ ๐‘–๐‘›600 =โˆš3

2

โˆต ๐‘ ๐‘–๐‘› (4๐œ‹

2โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

Question # 2

Express each of the following as a trigonometric

function of an angle of positive degree measure

of less than ๐Ÿ’๐Ÿ“ยฐ .

(i). ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ”ยฐ Solution:

๐‘†๐‘–๐‘›(196ยฐ) = ๐‘†๐‘–๐‘›(180ยฐ + 16ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(196ยฐ) = ๐‘†๐‘–๐‘›180ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 16ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 180ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ ๐‘†๐‘–๐‘›(196ยฐ) = (0) ๐ถ๐‘œ๐‘ 16ยฐ + (โˆ’1)๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ

๐‘†๐‘–๐‘›(196ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ. Answer.

(ii). ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ•ยฐ

Solution. ๐ถ๐‘œ๐‘ (147ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (180ยฐ โˆ’ 33ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (147ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 180ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 33ยฐ + ๐‘†๐‘–๐‘›180ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›33ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ (147ยฐ) = (โˆ’1) ๐ถ๐‘œ๐‘ 33ยฐ + (0)๐‘†๐‘–๐‘›33ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (147ยฐ) = โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ 33ยฐ. Answer.

(iii). ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ‘๐Ÿ๐Ÿ—ยฐ

Solution. ๐‘†๐‘–๐‘›(319ยฐ) = ๐‘†๐‘–๐‘›(360ยฐ โˆ’ 41ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(319ยฐ) = ๐‘†๐‘–๐‘›360ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 41ยฐ โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ 360ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›41ยฐ

๐‘†๐‘–๐‘›(319ยฐ) = (0)๐ถ๐‘œ๐‘ 41ยฐ โˆ’ (1)๐‘†๐‘–๐‘›41ยฐ

๐‘†๐‘–๐‘›(319ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›41ยฐ. Answer.

(iv). ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ“๐Ÿ’ยฐ

Solution. ๐ถ๐‘œ๐‘ (254ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (270ยฐ โˆ’ 16ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (254ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 270ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 16ยฐ + ๐‘†๐‘–๐‘›270ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (254ยฐ) = (0)๐ถ๐‘œ๐‘ 16ยฐ + (โˆ’1)๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (254ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›16ยฐ. Answer.

(v). ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐Ÿ—๐Ÿ’ยฐ Solution.

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ =๐‘†๐‘–๐‘›294ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ 294ยฐ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ =๐‘†๐‘–๐‘›(270ยฐ + 24ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (270ยฐ + 24ยฐ)

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ =๐‘†๐‘–๐‘›270ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 24ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 270ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›24ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ 270ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 24ยฐ โˆ’ ๐‘†๐‘–๐‘›270ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›24ยฐ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ =(โˆ’1) ๐ถ๐‘œ๐‘ 24ยฐ + (0)๐‘†๐‘–๐‘›24ยฐ

(0) ๐ถ๐‘œ๐‘ 24ยฐ โˆ’ (โˆ’1)๐‘†๐‘–๐‘›24ยฐ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ = โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ 24ยฐ

๐‘†๐‘–๐‘›24ยฐ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›294ยฐ = โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ก24ยฐ. Answer.

(vi). ๐‘ช๐’๐’”(๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ–ยฐ)

Solution. ๐ถ๐‘œ๐‘ (728ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (720ยฐ + 8ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (728ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 720ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 8ยฐ โˆ’ ๐‘†๐‘–๐‘›720ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›8ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (728ยฐ) = (1)๐ถ๐‘œ๐‘ 8ยฐ + (0)๐‘†๐‘–๐‘›8ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (728ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 8ยฐ. Answer.

(vii). ๐‘บ๐’Š๐’(โˆ’๐Ÿ”๐Ÿ๐Ÿ“ยฐ)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

4

Solution. ๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’625ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(625ยฐ) ๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’625ยฐ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(630ยฐ โˆ’ 5ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’625ยฐ) = โˆ’(๐‘†๐‘–๐‘›630ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 5ยฐ โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ 630ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›5ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’625ยฐ) = โˆ’((โˆ’1)๐ถ๐‘œ๐‘ 5ยฐ โˆ’ (0)๐‘†๐‘–๐‘›5ยฐ)

๐‘†๐‘–๐‘›(โˆ’625ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 5ยฐ. Answer.

(viii). ๐‘ช๐’๐’”(โˆ’๐Ÿ’๐Ÿ‘๐Ÿ“ยฐ) Solution.

๐ถ๐‘œ๐‘ (โˆ’435ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (435ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (โˆ’435ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (450ยฐ โˆ’ 15ยฐ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (โˆ’435ยฐ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 450ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ 15ยฐ + ๐‘†๐‘–๐‘›450ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›15ยฐ

๐ถ๐‘œ๐‘ (โˆ’435ยฐ) = (0)๐ถ๐‘œ๐‘ 15ยฐ + (1)๐‘†๐‘–๐‘›15ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ (โˆ’435ยฐ) = ๐‘†๐‘–๐‘›15ยฐ. Answer.

(ix) ๐‘ ๐‘–๐‘›1500 = ๐‘ ๐‘–๐‘›(1800 โˆ’ 300)

= ๐‘ ๐‘–๐‘›(๐œ‹ โˆ’ 300)

= ๐‘ ๐‘–๐‘›300 โˆต (๐‘ ๐‘–๐‘›(๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ)= ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

)

Question # 3

Prove the following:

(i). ๐‘บ๐’Š๐’(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽยฐ + ๐œถ)๐‘บ๐’Š๐’(๐Ÿ—๐ŸŽยฐ โˆ’ ๐œถ) = โˆ’๐‘บ๐’Š๐’๐œถ๐‘ช๐’๐’”๐œถ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›(180ยฐ + ๐›ผ)๐‘†๐‘–๐‘›(90ยฐ โˆ’ ๐›ผ) ๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = (๐‘†๐‘–๐‘›180ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 180ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ)(๐‘†๐‘–๐‘›90ยฐ ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ 90ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘†

= ((0)๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ + (โˆ’1)๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ)((1)๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ (0)๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = (โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ)(๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›๐›ผ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›ผ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(ii). ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ•๐Ÿ–๐ŸŽยฐ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ’๐Ÿ–๐ŸŽยฐ + ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽยฐ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ‘๐ŸŽยฐ =๐Ÿ

๐Ÿ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›780ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›480ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 120ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›30ยฐ ๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›(720ยฐ + 60ยฐ)๐‘†๐‘–๐‘›(450ยฐ + 30ยฐ)

+ ๐ถ๐‘œ๐‘ 120ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›30ยฐ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›(60ยฐ)๐‘†๐‘–๐‘›(30ยฐ) + ๐ถ๐‘œ๐‘ 120ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›30ยฐ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = (โˆš3

2)(โˆš3

2) + (โˆ’

1

2) (1

2)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =3

4โˆ’1

4

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =2

4

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =1

2

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(iii).๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐Ÿ”ยฐ + ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ’ยฐ + ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿยฐ + ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ–ยฐ = ๐ŸŽ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›306ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 234ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 162ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 18ยฐ ๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘†๐‘–๐‘›(3(90ยฐ) + 36ยฐ) + ๐ถ๐‘œ๐‘ (3(90ยฐ) โˆ’ 36ยฐ)

+ ๐ถ๐‘œ๐‘ (180ยฐ โˆ’ 18ยฐ) + ๐ถ๐‘œ๐‘ 18ยฐ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ (36ยฐ) โˆ’ ๐‘†๐‘–๐‘›(36ยฐ) โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ (18ยฐ) + ๐ถ๐‘œ๐‘ 18ยฐ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = 0

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘ .

(iv). ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ‘๐ŸŽยฐ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽยฐ + ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽยฐ๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ๐Ÿ“๐ŸŽยฐ = โˆ’๐Ÿ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ 330ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›600ยฐ + ๐ถ๐‘œ๐‘ 120ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›150ยฐ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ (360ยฐ โˆ’ 30ยฐ)๐‘†๐‘–๐‘›(3(180ยฐ) + 60ยฐ) + ๐ถ๐‘œ๐‘ (90ยฐ

+ 30ยฐ)๐‘†๐‘–๐‘›(90ยฐ + 60ยฐ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ (30ยฐ)(โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(60ยฐ)) + (โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(30ยฐ))๐ถ๐‘œ๐‘ (60ยฐ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = (โˆš3

2)(โˆ’

โˆš3

2) + (โˆ’

1

2) (1

2)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = โˆ’3

4โˆ’1

4

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = โˆ’1

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘. Question # 4

Prove that;

(i).๐‘บ๐’Š๐’๐Ÿ(๐…+๐œฝ)๐ญ๐š๐ง (

๐Ÿ‘๐…

๐Ÿ+๐œฝ)

๐‘ช๐’๐’•๐Ÿ(๐Ÿ‘๐…

๐Ÿโˆ’๐œฝ)๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ(๐…โˆ’๐œฝ)๐‘ช๐’๐’”๐’†๐’„(๐Ÿ๐…โˆ’๐œฝ)

= ๐‘ช๐’๐’”๐œฝ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =๐‘†๐‘–๐‘›2(๐œ‹ + ๐œƒ)tan (

3๐œ‹2 + ๐œƒ)

๐ถ๐‘œ๐‘ก2 (3๐œ‹2โˆ’ ๐œƒ)๐ถ๐‘œ๐‘ 2(๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ)๐ถ๐‘œ๐‘ ๐‘’๐‘(2๐œ‹ โˆ’ ๐œƒ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =(โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›๐œƒ)2(โˆ’Cot(๐œƒ))

(๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ)2(โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ ๐œƒ)2(โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ ๐‘’๐‘๐œƒ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =๐‘†๐‘–๐‘›2๐œƒ

๐ถ๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘†๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘†๐‘–๐‘›2๐œƒ๐ถ๐‘œ๐‘ 2๐œƒ

๐ถ๐‘œ๐‘ 2๐œƒ1๐‘†๐‘–๐‘›๐œƒ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =๐‘†๐‘–๐‘›๐œƒ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐‘†๐‘–๐‘›๐œƒ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(ii). ๐‘ช๐’๐’”(๐Ÿ—๐ŸŽยฐ+๐œฝ)๐‘บ๐’†๐’„(โˆ’๐œฝ) ๐ญ๐š๐ง(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽยฐโˆ’๐œฝ)

๐‘บ๐’†๐’„(๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽยฐโˆ’๐œฝ)๐‘บ๐’Š๐’(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽยฐ+๐œฝ)๐‘ช๐’๐’•(๐Ÿ—๐ŸŽยฐโˆ’๐œฝ)= โˆ’๐Ÿ

Solution.

๐ฟ. ๐ป. ๐‘†๐ถ๐‘œ๐‘ (90ยฐ + ๐œƒ)๐‘†๐‘’๐‘(โˆ’๐œƒ) tan(180ยฐ โˆ’ ๐œƒ)

๐‘†๐‘’๐‘(360ยฐ โˆ’ ๐œƒ)๐‘†๐‘–๐‘›(180ยฐ + ๐œƒ)๐ถ๐‘œ๐‘ก(90ยฐ โˆ’ ๐œƒ)

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† =โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(๐œƒ)๐‘†๐‘’๐‘(๐œƒ) (โˆ’tan(๐œƒ))

๐‘†๐‘’๐‘(๐œƒ)(โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(๐œƒ))๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘†โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(๐œƒ)(โˆ’1)

(โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›(๐œƒ))

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = โˆ’1

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘….๐ป. ๐‘†

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

5

Question # 5

If ๐œถ,๐œท, ๐œธ are the angles of a triangle ABC , then prove

that;

(i). ๐‘บ๐’Š๐’(๐œถ + ๐œท) = ๐‘บ๐’Š๐’๐œธ

Solution.

Since ๐›ผ, ๐›ฝ, ๐›พ are the angles of a triangle ABC , then

๐›ผ + ๐›ฝ + ๐›พ = 180ยฐ

โŸน ๐›ผ + ๐›ฝ = 180ยฐ โˆ’ ๐›พ

๐‘†๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘†๐‘–๐‘›(180ยฐ โˆ’ ๐›พ)

๐‘†๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘†๐‘–๐‘›180ยฐ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›พ โˆ’ ๐ถ๐‘œ๐‘ 180ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›๐›พ

๐‘†๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = (0)๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›พ โˆ’ (โˆ’1)๐‘†๐‘–๐‘›๐›พ

๐‘†๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = โˆ’๐‘†๐‘–๐‘›๐›พ

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(ii). ๐‘ช๐’๐’”(๐œถ+๐œท

๐Ÿ) = ๐‘บ๐’Š๐’

๐œธ

๐Ÿ

Solution.

Since ๐›ผ, ๐›ฝ, ๐›พ are the angles of a triangle ABC , then

๐›ผ + ๐›ฝ + ๐›พ = 180ยฐ

โŸน ๐›ผ + ๐›ฝ = 180ยฐ โˆ’ ๐›พ

๐›ผ + ๐›ฝ

2=180ยฐ โˆ’ ๐›พ

2

๐ถ๐‘œ๐‘  (๐›ผ + ๐›ฝ

2) = ๐ถ๐‘œ๐‘  (

180ยฐ โˆ’ ๐›พ

2)

๐ถ๐‘œ๐‘  (๐›ผ + ๐›ฝ

2) = ๐ถ๐‘œ๐‘  (90ยฐ โˆ’

๐›พ

2)

๐ถ๐‘œ๐‘  (๐›ผ + ๐›ฝ

2) = ๐ถ๐‘œ๐‘  (90ยฐ โˆ’

๐›พ

2)

๐ถ๐‘œ๐‘  (๐›ผ + ๐›ฝ

2) = ๐‘†๐‘–๐‘› (

๐›พ

2)

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(iii). ๐‘ช๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) = โˆ’๐‘ช๐’๐’”๐œธ

Solution.

Since ๐›ผ, ๐›ฝ, ๐›พ are the angles of a triangle ABC , then

๐›ผ + ๐›ฝ + ๐›พ = 180ยฐ

โŸน ๐›ผ + ๐›ฝ = 180ยฐ โˆ’ ๐›พ

๐ถ๐‘œ๐‘ (๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ (180ยฐ โˆ’ ๐›พ)

๐ถ๐‘œ๐‘ (๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐ถ๐‘œ๐‘ 180ยฐ๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›พ + ๐‘†๐‘–๐‘›180ยฐ๐‘†๐‘–๐‘›๐›พ

๐ถ๐‘œ๐‘ (๐›ผ + ๐›ฝ) = (โˆ’1)๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›พ โˆ’ (0)๐‘†๐‘–๐‘›๐›พ

๐ถ๐‘œ๐‘ (๐›ผ + ๐›ฝ) = โˆ’๐ถ๐‘œ๐‘ ๐›พ

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(iv).๐’•๐’‚๐’(๐œถ + ๐œท) = ๐’•๐’‚๐’๐œธ

Solution.

Since ๐›ผ, ๐›ฝ, ๐›พ are the angles of a triangle ABC , then

๐›ผ + ๐›ฝ + ๐›พ = 180ยฐ

โŸน ๐›ผ + ๐›ฝ = 180ยฐ โˆ’ ๐›พ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›(180ยฐ โˆ’ ๐›พ)

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›พ

๐‘ก๐‘Ž๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›พ = 0

๐ป๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘ƒ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

Further Application of Basic identities

Exercise 10.2 Question#1 Prove that: (i) sin(180+๐œฝ)=โˆ’sin๐œฝ

L.H.S=sin(180+ฮธ)

=sin180cos๐œƒ+cos180sin๐œƒ โˆด sin180=0 =(0)cos๐œƒ+(-1)sin๐œƒ โˆด cos180=-1

=โˆ’ sin๐œƒ

(ii) cos(180+๐œฝ) =โˆ’cos๐œฝ

L.H.S= Cos(180+๐œฝ)

=cos180cos๐œฝ โ€“sin180 sin๐œฝ โˆด sin180=0

= (-1)cos๐œƒโˆ’ (0) sin๐œƒ โˆด cos180=-1

= โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

(iii) tan(2700 โˆ’ ๐œƒ) = ๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ

Solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = tan(2700 โˆ’ ๐œƒ)

=sin (2700 โˆ’ ๐œƒ)

๐‘๐‘œ๐‘ (2700 โˆ’ ๐œƒ)

=๐‘ ๐‘–๐‘›2700๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2700๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘๐‘œ๐‘ 2700๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + ๐‘๐‘œ๐‘ 2700๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

=(โˆ’1)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ (0)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

(0)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + (โˆ’1)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ=โˆ’๐‘๐‘ ๐‘œ๐œƒ

โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐œƒ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

โ„Ž๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(iv) cos(๐œƒ โˆ’ 1800) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

Solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = cos(๐œƒ โˆ’ 1800)

= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ 1800 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›1800

= cos(โˆ’1) โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ(0)

= โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

โ„Ž๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘.

(v) cos(270+ฮธ)=sinฮธ

L .H.S= cos(270+๐›‰) โˆด sin270=-1

=cos270cosฮธโˆ’sin270sinฮธ โˆด cos270=0

= (0) cos270โˆ’(-1) sin๐›‰

= sin๐›‰ = R.H.S

(vi) sin(๐œƒ + 2700) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

Solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = sin (๐œƒ + 2700)

= ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ 2700 + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›2700

= ๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ(0) + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ(โˆ’1)

= โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

โ„Ž๐‘’๐‘›๐‘๐‘’ ๐‘๐‘Ÿ๐‘œ๐‘ฃ๐‘’๐‘‘

(vii) tan(1800 + ๐œƒ) ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

Solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = tan(1800 + ๐œƒ)

=๐‘ ๐‘–๐‘›(1800 โˆ’ ๐œƒ)

cos (1800 + ๐œƒ)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

6

=๐‘ ๐‘–๐‘›1800๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + ๐‘๐‘œ๐‘ 1800๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘๐‘œ๐‘ 1800๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›1800๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

=(0)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + (โˆ’1)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

(โˆ’!)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ โˆ’ (0)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

=โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ=๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ= ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

Hence proved.

(viii) ๐‘ช๐’๐’”(๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ โˆ’ ๐œฝ) = ๐’„๐’๐’”๐œฝ

L.H.S= Cos(360โˆ’ฮธ)

= cos360cosฮธ + sin360sinฮธ โˆด cos360=1

= (1)๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ + (0)๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ โˆด sin360=0

= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ =R.H.S

Question#2 Find the values of the following

Note

We use 150=600 โˆ’ 450 and 1050=600 + 450

(i) Sin15

โŸนsin(60-45)

=sin60cos45-cos60sin45

=(โˆš3

2) (

1

โˆš2) โˆ’ (

1

2) (

1

โˆš2)

=โˆš3

2โˆš2 โˆ’

1

2โˆš2

=โˆš3โˆ’1

2โˆš2

(iv) Sin105

โŸนsin(60+45)

=sin60cos45โˆ’cos60sin45

=(โˆš3

2) (

1

โˆš2) + (

1

2) (

1

โˆš2)

=โˆš3

2โˆš2 โˆ’

1

2โˆš2

=โˆš3+1

2โˆš2

(ii) Cos15

โŸนcos(60-45)

= cos60cos45 โ€“sin60 sin45

= (1

2) (

1

โˆš2) โˆ’ (

โˆš3

2) (

1

โˆš2)

= 1

2โˆš2โˆ’

โˆš3

2โˆš2

1 โˆ’ โˆš3

2โˆš2

(v) Cos105

โŸนcos(60-45)

= cos60cos45 + sin60 sin45

= (1

2) (

1

โˆš2) + (

โˆš3

2) (

1

โˆš2)

= 1

2โˆš2+

โˆš3

2โˆš2

1 + โˆš3

2โˆš2

(iii) tan 150

Solution:

๐‘ก๐‘Ž๐‘›150 = tan(450 โˆ’ 300)

=๐‘ก๐‘Ž๐‘›450 โˆ’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›300

1 + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›450๐‘ก๐‘Ž๐‘›300

=

1 โˆ’1

โˆš3

1 + (1) (1

โˆš3)

=

โˆš3 โˆ’ 1

โˆš3

โˆš3 + 1

โˆš3

=โˆš3 โˆ’ 1

โˆš3 + 1

(vi) ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ“๐ŸŽ

Solution:

๐‘ก๐‘Ž๐‘›1050 = tan(600 + 450)

=๐‘ก๐‘Ž๐‘›600 โˆ’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›450

1 + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›600๐‘ก๐‘Ž๐‘›450

=โˆš3 + 1

1 โˆ’ โˆš3(1)=โˆš3 + 1

1 โˆ’ โˆš3

Question#3 Prove the following

i. Sin(45+ฮฑ)=1

โˆš2(๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ)

L.H.S= Sin(45+ฮฑ)

= sin45cos ฮฑ + cos45sin ฮฑ

=(1

โˆš2) cos ฮฑ + (

1

โˆš2) sin ฮฑ

= 1

โˆš2(๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ)=R.H.S

ii. cos(ฮฑ+45)=1

โˆš2(๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ)

= cosฮฑcos45 โ€“sinฮฑ sin45

= (1

โˆš2) cos ฮฑ โˆ’ (

1

โˆš2) sin ฮฑ

= 1

โˆš2(๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ)=R.H.S

Question#4 Prove that

(i) tan(45+A) tan(45-A)=1

solution:-L.H.S= tan(45+A) tan(45-A)

=(๐‘ก๐‘Ž๐‘›45+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›45๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด) (

๐‘ก๐‘Ž๐‘›45โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›45๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด)

=(1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1โˆ’(1)๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด) (

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1+(1)๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด) โˆด tan45=1

=(1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด) (

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐ด)

=1 (after cancellation)

=R.H.S

ii:- tan(๐›‘

๐Ÿ’ -ฮธ)+ tan(

๐Ÿ‘๐›‘

๐Ÿ’ + ฮธ)=0

solution:-L.H.S= tan(ฯ€

4 -ฮธ)+ tan(

3ฯ€

4 + ฮธ)

= tan(45-ฮธ)+tan(135+ฮธ)

= (๐‘ก๐‘Ž๐‘›45โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›45๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ) + (

๐‘ก๐‘Ž๐‘›135+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›135๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ)

= ((1)โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1+(1)๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ)+(

(โˆ’1)+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1โˆ’(โˆ’1)๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ)

= (1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ) + (

โˆ’1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ)

=(1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ) โˆ’ (

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐œƒ) (cancellation)

=0 R.H.S

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

7

iii. sin(๐›‰ +๐›‘

๐Ÿ”) +cos(๐›‰ +

๐›‘

๐Ÿ‘) =cos๐›‰

L.H.S:- sin(ฮธ +ฯ€

6) +cos(ฮธ +

ฯ€

3)

(sinฮธcosฯ€

6 + cosฮธsin

ฯ€

6 )+(cosฮธcos

ฯ€

3 โˆ’ sinฮธsin

ฯ€

3 )

(sinฮธ (โˆš3

2) + cosฮธ (

1

2) )+(cosฮธ (

1

2) โˆ’ sinฮธ (

โˆš3

2) )

(โˆš3

2)sin ฮธ+(

1

2) cosฮธ +(

1

2) cosฮธ โˆ’(

โˆš3

2) sinฮธ(cancellation)

(1

2) cosฮธ +(

1

2) cosฮธ =cosฮธ =R.H.S

iv:- ๐’”๐’Š๐’๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’•๐’‚๐’๐œฝ

๐Ÿ

= tan๐œฝ

๐Ÿ

L.H.S = ๐’”๐’Š๐’๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’•๐’‚๐’๐œฝ

๐Ÿ

=

๐’”๐’Š๐’๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐œฝ ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

=

๐’”๐’Š๐’๐œฝ ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”๐œฝ ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ+๐’”๐’Š๐’๐œฝ ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

=๐’”๐’Š๐’๐œฝ ๐’„๐’๐’”

๐œฝ

๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”๐œฝ ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐Ÿ+๐’”๐’Š๐’๐œฝ ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ

๐Ÿ

=๐’”๐’Š๐’(๐œฝโˆ’

๐œฝ

๐Ÿ)

๐’„๐’๐’”(๐œฝโˆ’๐œฝ

๐Ÿ)

=๐’”๐’Š๐’

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐Ÿ

= tan ๐œฝ

๐Ÿ

(v): ๐Ÿโˆ’๐’•๐’‚๐’๐œฝ๐’•๐’‚๐’โˆ…

๐Ÿ+๐’•๐’‚๐’๐œฝ๐’•๐’‚๐’๐‹=๐’„๐’๐’”(๐œฝ+โˆ…)

๐’„๐’๐’”(๐œฝโˆ’โˆ…)

=1 โˆ’

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…

1 +๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…

= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…+๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…

=๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…+๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

=๐‘๐‘œ๐‘ (๐œƒ+โˆ…)

๐‘๐‘œ๐‘ (๐œƒโˆ’โˆ…) =R.H.S

Question #5 prove that cos(ฮฑ+ฮฒ) cos(ฮฑโˆ’ฮฒ)=cos2 ๐›ผ โˆ’

sin2 ๐›ฝ = cos2 ๐›ฝ โˆ’ sin2 ๐›ผ

L.H.S= cos(ฮฑ+ฮฒ) cos(ฮฑโˆ’ฮฒ)

=(cosฮฑ cosฮฒ โˆ’ sinฮฑ sinฮฒ)(cosฮฑ cosฮฒ + sinฮฑ sinฮฒ) [Difference between two square]

= cos2 ๐›ผ cos2 ๐›ฝ โˆ’ sin2 ๐›ผ sin2 ๐›ฝ

=cos2 ๐›ผ (1 โˆ’ sin2 ๐›ฝ)โˆ’(1โˆ’cos2 ๐›ผ) sin2 ๐›ฝ

=cos2 ๐›ผ โˆ’ cos2 ๐›ผ sin2 ๐›ฝ โˆ’ sin2 ๐›ฝ + cos2 ๐›ผ sin2 ๐›ฝ

(cancellation)

=cos2 ๐›ผ โˆ’ sin2 ๐›ฝ=Middle side

=(1 โˆ’ sin2 ๐›ผ) โˆ’ (1โˆ’cos2 ๐›ฝ)

=1 โˆ’ sin2 ๐›ผ โˆ’ 1+cos2 ๐›ฝ

=cos2 ๐›ฝโˆ’sin2 ๐›ผ =R.H.S

Question #6 show that ๐’๐ข๐ง(๐œถ+๐œท)+๐’๐ข๐ง(๐œถโˆ’๐œท)

๐œ๐จ๐ฌ(๐œถ+๐œท)+๐œ๐จ๐ฌ(๐œถโˆ’๐œท)= ๐’•๐’‚๐’๐œถ

Solution:-L.H.S=Sin(๐›ผ+๐›ฝ)+Sin(๐›ผโˆ’๐›ฝ)

cos(๐›ผ+๐›ฝ)+cos(๐›ผโˆ’๐›ฝ)

=(sin๐›ผ cos๐›ฝ+cos๐›ผ sin๐›ฝ)+(sin๐›ผ cos๐›ฝโˆ’cos๐›ผ sin๐›ฝ)

(cos๐›ผ cos๐›ฝโˆ’sin๐›ผ sin๐›ฝ)+(cos๐›ผ cos๐›ฝ+sin๐›ผ sin๐›ฝ)

=2sinฮฑ cosฮฒ

2cosฮฑ cosฮฒ=๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

=tan๐›‚ =R.H.S

Question #7 show that

i. cot(๐›ผ + ๐›ฝ) =cot๐›ผ cot๐›ฝโˆ’1

cot๐›ผ+cot๐›ฝ

Solution:-R.H.S=cot๐›ผ cot๐›ฝโˆ’1

cot๐›ผ+cot๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝโˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

=

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝโˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

(cancellation)

=๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝโˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

=cos (๐›ผ+๐›ฝ)

sin (๐›ผ+๐›ฝ)

=cot(๐›ผ + ๐›ฝ)= R.H.S

ii. cot(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ) =cot๐›ผ cot๐›ฝ+1

cot๐›ผโˆ’cot๐›ฝ

Solution:-R.H.S=cot๐›ผ cot๐›ฝ+1

cot๐›ผโˆ’cot๐›ฝ

=

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ+1

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผโˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

=

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝโˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

(cancellation)

=๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝโˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

=cos (๐›ผโˆ’๐›ฝ)

sin (๐›ผโˆ’๐›ฝ)

=cot(๐›ผ โˆ’ ๐›ฝ)= R.H.S

iii. tan๐›ผ+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ

tan๐›ผโˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ=sin (๐›ผ+๐›ฝ)

sin (๐›ผโˆ’๐›ฝ)

Solution:-

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ+๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผโˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

=

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝโˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ

(cancellation)

=๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝโˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

=sin (๐›ผ+๐›ฝ)

sin (๐›ผโˆ’๐›ฝ)= ๐‘….๐ป. ๐‘†

Question #8 if sinฮฑ=4

5 and cosฮฒ=

40

41, where 0<ฮฑ<

ฯ€

2 and

0<ฮฒ<ฯ€

2. show that sin(ฮฑ-ฮฒ)=

133

205

Solution:- As sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)= sin๐›ผ cos ๐›ฝ โˆ’cos๐›ผ sin๐›ฝ so

we first need to find cos ๐›ผ ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ sin ๐›ฝ

โŸนcos2 ๐›ผ =1-sin2 ๐›ผ

=cos2 ๐›ผ =1-(4

5 )2

=cos2 ๐›ผ =1โˆ’ 16

25

=cos2 ๐›ผ =25โˆ’16

25

=cos2 ๐›ผ =9

25 taking square root

=cos๐›ผ=ยฑ3

5 (only take positive because of first quadrant)

So cos๐›ผ=+ 3

5

Also

โŸนsin2 ๐›ฝ =1-cos2 ๐›ฝ

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

8

=sin2 ๐›ฝ =1-(40

41 )2

=sin2 ๐›ฝ =1โˆ’ 1600

1681

=sin2 ๐›ฝ =81

1681

=sin2 ๐›ฝ =81

1681taking square root

=sin๐›ฝ=ยฑ9

41 (only take positive because of first quadrant)

So sin๐›ฝ=+ 9

41

โŸน sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)= sin ๐›ผ cos๐›ฝ โˆ’cos๐›ผ sin๐›ฝ

=sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)= (4

5 ) (

40

41) โˆ’ (

3

5) (

9

41)

=160โˆ’27

205=133

205

= sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)= 133

205 (proved)

Question #9 if sin๐›‚=๐Ÿ’

๐Ÿ“ and sin๐›ƒ=

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘ where

๐›‘

๐Ÿ< ๐œถ < ๐…

and ๐›‘

๐Ÿ< ๐œท < ๐…. Find

Note:- first of all we find cos๐›ƒ and cos๐›ƒ and use all these

four values to find all values given below and quadrant

is 2nd so only sin (cosec) is positive

โŸนcos2 ๐›ผ =1-sin2 ๐›ผ

=cos2 ๐›ผ =1-(4

5 )2

=cos2 ๐›ผ =1โˆ’ 16

25

=cos2 ๐›ผ =25โˆ’16

25

=cos2 ๐›ผ =9

25 taking square root

=cos๐›ผ=ยฑ3

5 (only sin is positive because of 2nd quadrant)

So cos๐›ผ=โˆ’ 3

5

โŸนcos2 ๐›ฝ =1-sin2 ๐›ฝ

=cos2 ๐›ฝ =1-(12

13 )2

=cos2 ๐›ฝ =1โˆ’ 144

169

=cos2 ๐›ฝ =169โˆ’144

169

=cos2 ๐›ฝ =25

169 taking square root

=cos๐›ฝ=ยฑ5

13 (only sin is positive because of 2nd quadrant)

So cos๐›ฝ=โˆ’ 5

13

From above calculations we have sin๐›‚=4

5 , sin๐›ƒ=

12

13 ,

cos ๐›ผ = โˆ’ 3

5 ๐‘Ž๐‘›๐‘‘ cos ๐›ฝ=โˆ’

5

13

i. sin(ฮฑ+ฮฒ)

solution:- As sin(ฮฑ+ฮฒ)= sin ๐›ผ cos๐›ฝ +cos๐›ผ sin๐›ฝ

sin(ฮฑ+ฮฒ)=(๐Ÿ’

๐Ÿ“) (โˆ’

5

13) + (โˆ’

3

5) (

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)

=(โˆ’20

65) + (โˆ’

36

65)

= โˆ’20

65 โˆ’

36

65

=โˆ’20โˆ’36

65=โˆ’

56

65

ii. cos(ฮฑ+ฮฒ)

cos(ฮฑ+ฮฒ)= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

cos(ฮฑ+ฮฒ)= (โˆ’3

5) (โˆ’

5

13) โˆ’ (

๐Ÿ’

๐Ÿ“) (

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)

=(15

65) โˆ’ (

48

65)

= 15

65โˆ’48

65

=15โˆ’48

65

= โˆ’33

65

iii. tan(ฮฑ+ฮฒ)

solution:- To find the value of tan(ฮฑ+ฮฒ) we use

tan(ฮฑ+ฮฒ)=sin(ฮฑ+ฮฒ)

cos(ฮฑ+ฮฒ)

tan(ฮฑ+ฮฒ)=โˆ’56

65

โˆ’33

65 =56

33

iv. sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)

solution:- As sin(ฮฑ-ฮฒ)= sin๐›ผ cos ๐›ฝ โˆ’cos๐›ผ sin๐›ฝ

sin(ฮฑ+ฮฒ)=(๐Ÿ’

๐Ÿ“) (โˆ’

5

13) โˆ’ (โˆ’

3

5) (

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)

=(โˆ’20

65) โˆ’ (โˆ’

36

65)

= โˆ’20

65 +

36

65

=โˆ’20+36

65=16

65

v. cos(ฮฑโˆ’ฮฒ)

cos(ฮฑ-ฮฒ)= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

cos(ฮฑ+ฮฒ)= (โˆ’3

5) (โˆ’

5

13) + (

๐Ÿ’

๐Ÿ“) (

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)

=(15

65) + (

48

65)

= 15

65+48

65

=15+48

65

= 63

65

vi. tan(ฮฑโˆ’ฮฒ)

solution:- To find the value of tan(ฮฑ-ฮฒ) we use

tan(ฮฑ-ฮฒ)=sin(ฮฑโˆ’ฮฒ)

cos(ฮฑโˆ’ฮฒ)

tan(ฮฑ-ฮฒ)=

16

6563

65 =16

63

Question#10 find sin(ฮฑ+ฮฒ) and cos(ฮฑ+ฮฒ), given that

(i) ๐’•๐’‚๐’๐œถ =๐Ÿ‘

๐Ÿ’, ๐’„๐’๐’”๐œท =

๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ‘ ๐’‚๐’๐’… ๐’either the terminal

side of the angle of measure ๐œถ ๐’๐’๐’“ that of ๐œท is the

๐‘ฐ ๐’’๐’–๐’‚๐’…๐’“๐’‚๐’๐’•.

Solution:

๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ =3

4(๐›ผ ๐‘–๐‘  ๐‘›๐‘œ๐‘ก ๐‘–๐‘› ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘›๐‘ก)

๐‘ ๐‘œ ๐›ผ ๐‘™๐‘–๐‘’๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ๐ผ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘›๐‘ก.

๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ =5

13(๐›ฝ ๐‘›๐‘œ๐‘ก ๐‘–๐‘› ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘›๐‘ก ๐‘ ๐‘œ ๐›ฝ ๐‘™๐‘–๐‘’๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ๐‘‰ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ.

โˆต ๐‘ ๐‘’๐‘2๐›ผ = 1 + tan2 ๐›ผ = 1 + (3

4)2

sec2 ๐›ผ = 1 + tan2 ๐›ผ = 1 +9

16=16 + 9

16=25

16

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

9

โ‡’ ๐‘ ๐‘’๐‘๐›ผ = โˆ’5

4(โˆต ๐›ผ ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ๐‘‰ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘›๐‘ก)

๐‘œ๐‘Ÿ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ = โˆ’4

5

๐‘Ž๐‘™๐‘ ๐‘œ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ = ยฑโˆš1 โˆ’ cos2 ๐›ผ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐‘Ž = ยฑโˆš1 โˆ’ (โˆ’4

5)2

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ = ยฑโˆš1 โˆ’16

25= ยฑโˆš

25 โˆ’ 16

25

๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ = ยฑโˆš9

25= ยฑ

3

5

โ‡’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ = โˆ’3

5(โˆต ๐›ผ ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ๐ผ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘›๐‘ก)

โˆต ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ = ยฑโˆš1 โˆ’ cos2 ๐›ฝ

= ยฑโˆš1 โˆ’ (5

13)2

= ยฑโˆš1โˆ’25

169

= ยฑโˆš169 โˆ’ 25

169= ยฑโˆš

144

169

= ยฑ12

13

โ‡’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ = โˆ’12

13(โˆต ๐›ฝ ๐‘–๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ๐‘‰ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘)

๐‘๐‘œ๐‘ค

sin(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

= (โˆ’3

5) (5

13) โˆ’ (โˆ’

3

5) (โˆ’

12

13)

= โˆ’15

65+48

65=โˆ’15 + 48

65=33

65

cos(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

= (โˆ’4

5) (5

13) + (โˆ’

4

5) (โˆ’

12

13)

= โˆ’20

65โˆ’36

65=โˆ’20 โˆ’ 36

65= โˆ’

56

65

(ii) tanฮฑ=โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ– and sinฮฒ=โˆ’

๐Ÿ•

๐Ÿ๐Ÿ“ and neither the

terminal arm of the angle of measure nor of ฮฒ

is in forth quadrant.

Solution:-

NOTE:-from above signs of ฮฑ and ฮฒ we have ฮฑ is in

2nd quadrant and ฮฒ is in 3rd quadrant.

We first find sinฮฑ and cosฮฑ by using tanฮฑ and we

also find cosฮฒ using by sinฮฒ

โ‡’sec2 ฮฑ = 1 + tan2 ฮฑ

= sec2 ฮฑ = 1 + (๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ–)2

= sec2 ฮฑ = 1 +๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ”๐Ÿ’

=sec2 ฮฑ =64+225

64=289

64 (taking square root)

=secฮฑ= โˆ’17

8 (-ve sign is due to 2nd quadrant )

Also cos๐›‚= โˆ’8

17

sin2 ๐›ผ =1-cos2 ๐›ผ

sin2 ๐›ผ =1โˆ’(โˆ’8

17 )2

sin2 ๐›ผ =1โˆ’ 64

289=289โˆ’64

169

sin2 ๐›ผ =225

169 ( square root both sides)

Sinฮฑ=+15

17 (2nd quadrant)

โŸนcos2 ๐›ฝ =1-sin2 ๐›ฝ

=cos2 ๐›ฝ =1-(โˆ’7

25 )2

=cos2 ๐›ฝ =1โˆ’ 49

625

=cos2 ๐›ฝ =625โˆ’49

625

=cos2 ๐›ฝ =576

625 (taking square root)

=cos ๐›ฝ=โˆ’24

25 ( Because of 3rd quadrant)

So cos ๐›ฝ= โˆ’ 24

25

Now sin(ฮฑ+ฮฒ)= sin๐›ผ cos๐›ฝ +cos๐›ผ sin๐›ฝ

sin(ฮฑ+ฮฒ)= (15

17 ) (โˆ’

24

25) + (โˆ’

8

17) (โˆ’

7

25)

=(โˆ’ 360

425) + (

56

425 )

=โˆ’360+56

425=โˆ’

304

425

sin(ฮฑ+ฮฒ) =โˆ’304

425

Now we find cos(ฮฑ+ฮฒ)

cos(ฮฑ+ฮฒ)= ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

cos(ฮฑ+ฮฒ)= (โˆ’8

17) (โˆ’

24

25) โˆ’ (

15

17 ) (โˆ’

7

25)

=192

425+105

425

=192+105

425=292

425

cos(ฮฑ+ฮฒ)= 292

425

Question#11:- Prove that: ๐’„๐’๐’”๐Ÿ–๐ŸŽโˆ’๐’”๐’Š๐’๐Ÿ–๐ŸŽ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ–๐ŸŽ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ–๐ŸŽ= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ‘๐Ÿ•๐ŸŽ

Solution:- R.H.S= ๐‘ก๐‘Ž๐‘›370

We put 370 = 450 โˆ’ 80

โ‡’tan(450 โˆ’ 80)

= ๐‘ก๐‘Ž๐‘›450โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›80

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›450๐‘ก๐‘Ž๐‘›80 โˆด tan45=1

=(1)โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›80

1+(1)๐‘ก๐‘Ž๐‘›80

=1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›80

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›80 =

1โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›80

๐‘๐‘œ๐‘ 80

1+๐‘ ๐‘–๐‘›80

๐‘ ๐‘–๐‘›80

=

๐‘๐‘œ๐‘ 80โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›80

๐‘๐‘œ๐‘ 80

๐‘ ๐‘–๐‘›80โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›80

๐‘ ๐‘–๐‘›80

(cancellation)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 80โˆ’๐‘ ๐‘–๐‘›80

๐‘๐‘œ๐‘ 80+๐‘ ๐‘–๐‘›80 =R.H.S

Question#12:-If ๐›‚, and ๐›„ are the angles of a triangle ABC, show

that ๐œ๐จ๐ญ๐œถ

๐Ÿ+ ๐œ๐จ๐ญ

๐œท

๐Ÿ+๐œ๐จ๐ญ

๐œธ

๐Ÿ =๐œ๐จ๐ญ

๐œถ

๐Ÿ ๐œ๐จ๐ญ

๐œท

๐Ÿ๐œ๐จ๐ญ

๐œธ

๐Ÿ

Solution:- if ๐›‚,๐›ƒ and ๐›„ are the angles of a triangle

โ‡’ ๐›‚+๐›ƒ +๐›„ =180

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

10

= ๐›‚+๐›ƒ =180โˆ’๐›„

Dividing B.S by 2 ฮฑ+ฮฒ

2 =

180โˆ’ฮณ

2

๐›ผ

2+๐›ฝ

2= 90โˆ’

๐›พ

2

Apply tan on both side

tan (๐›ผ

2+๐›ฝ

2) = tan (90 โˆ’

๐›พ

2)

=๐‘ก๐‘Ž๐‘›

๐›ผ

2+๐‘ก๐‘Ž๐‘›

๐›ฝ

2

1โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

2๐‘ก๐‘Ž๐‘›

๐›ฝ

2

=cot ๐›พ

2 (put tan =

1

๐‘๐‘œ๐‘ก)

=

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ2

+1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ2

1โˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ2

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ2

= cot ๐›พ

2

=

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ2+๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ2

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ2

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ2โˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ2

= cot ๐›พ

2 (cancellation)

=๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2+๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ

2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2โˆ’1

= cot ๐›พ

2 (by cross multiplication)

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ

2+ ๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2= cot

๐›พ

2 (๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2โˆ’ 1)

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ

2+ ๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2= cot

๐›พ

2 ๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2โˆ’ cot

๐›พ

2

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ

2 + ๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2 + cot

๐›พ

2 = ๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ผ

2๐‘๐‘œ๐‘ก

๐›ฝ

2cot

๐›พ

2 (Proved)

Question#13 If ๐›‚+๐›ƒ +๐›„ =180,

show that ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ + ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ = 1

Solution:-

๐›‚+๐›ƒ =180โˆ’ apply tan on both sides

tan(ฮฑ + ฮฒ )=tan(180 โˆ’ ฮณ)

Apply formula of โ€˜โ€™tanโ€™โ€™ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผโˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ=

๐‘ก๐‘Ž๐‘›180โˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›พ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›180๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›พ โˆด tan180=0

โ‡’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผโˆ’๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ

1+๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ= โˆ’tanฮณ (put tan =

1

๐‘๐‘œ๐‘ก)

=

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ+

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ

1โˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ 1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ

= โˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ (L.C.M)

=

๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ฝ+๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝโˆ’1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ = โˆ’

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ (cancellation)

= ๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ฝ+๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝโˆ’1= โˆ’

1

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ (cross multiplication)

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ(๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ)= โˆ’( ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ โˆ’ 1)

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ฝ+ ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ผ=โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ + 1

= ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ฝ+ ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐ถ๐‘œ๐‘ก๐›ผ+๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ = 1

OR

๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ฝ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ + ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›พ๐‘๐‘œ๐‘ก๐›ผ = 1 (Proved)

Question#14:-Express the following in the form

of r sin(๐›‰+โˆ…) where terminal arm of the angle lies

in first quadrant

i. 12sin๐›‰+5cos๐›‰

Solution:-

As r sin(๐›‰+โˆ…)= r[๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…] โ†’ (๐Ÿ)

By comparing we have ๐’„๐’๐’”โˆ… = 12 and sinโˆ… = 5

As r =โˆš๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ + ๐Ÿ“๐Ÿ

โ‡’ r =โˆš๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ— =+13 (because of 1st

quadrant)โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ(2)

Now tanโˆ…=๐’”๐’Š๐’โˆ…

๐’„๐’๐’”โˆ…

= tanโˆ…=๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ

โ‡’โˆ…=๐ญ๐š๐งโˆ’๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ(3)

Put (2) and (3) in (1)

โ‡’ r sin(๐›‰+โˆ…)=13[๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…]

Where โˆ…=๐ญ๐š๐งโˆ’๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ

ii. 3sin๐›‰โˆ’4cos๐›‰

Solution:-

As r sin(๐›‰+โˆ…)= r[๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…] โ†’ (๐Ÿ)

By comparing we have ๐’„๐’๐’”โˆ… = 3 and sinโˆ… = โˆ’4

As r =โˆš๐Ÿ‘๐Ÿ + (โˆ’๐Ÿ’)๐Ÿ

โ‡’ r =โˆš๐Ÿ๐Ÿ“ =+5 (because of 1st

quadrant)โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ(2)

Now tanโˆ…=๐’”๐’Š๐’โˆ…

๐’„๐’๐’”โˆ…

= tanโˆ…=โˆ’๐Ÿ’

๐Ÿ‘

โ‡’โˆ…=๐ญ๐š๐งโˆ’๐Ÿโˆ’๐Ÿ’

๐Ÿ‘โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ(3)

Put (2) and (3) in (1)

โ‡’ r sin(๐›‰+โˆ…)=5[๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…]

Where โˆ…=๐ญ๐š๐งโˆ’๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ

(๐ข๐ข๐ข) ๐’”๐’Š๐’๐œฝ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐ฌ๐จ๐ฅ๐ฎ๐ญ๐ข๐จ๐ง:

๐ฅ๐ž๐ญ ๐Ÿ = ๐ซ๐œ๐จ๐ฌ โ†’ (๐’Š)

โˆ’๐Ÿ = ๐ซ๐ฌ๐ข๐งโˆ… โ†’ (๐ข๐ข)

By (๐’Š)๐Ÿ + (๐’Š๐’Š)๐Ÿ

โ‡’ (๐Ÿ)๐Ÿ + (โˆ’๐Ÿ)๐Ÿ = ๐’“๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿโˆ…๐’“๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿโˆ…

โ‡’ ๐Ÿ + ๐Ÿ = ๐’“๐Ÿ(๐’„๐’๐’”๐Ÿโˆ… + ๐’”๐’Š๐’๐Ÿโˆ…)

โ‡’ ๐’“๐Ÿ = ๐Ÿ โ‡’ ๐’“ = โˆš๐Ÿ

๐’ƒ๐’š๐’Š๐’Š

๐’Šโ‡’

๐’“๐’”๐’Š๐’โˆ…

๐’“๐’„๐’๐’”โˆ…=โˆ’๐Ÿ

๐Ÿโ‡’ ๐’•๐’‚๐’โˆ… = โˆ’๐Ÿ

โ‡’ โˆ… = ๐’•๐’‚๐’โˆ’๐Ÿ(โˆ’๐Ÿ)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

11

Now

๐’”๐’Š๐’๐œฝ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œฝ = ๐’“๐’„๐’๐’”โˆ…๐’”๐’Š๐’๐œฝ + ๐’“๐’”๐’Š๐’โˆ…. ๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐’“(๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…)

= ๐’“๐’”๐’Š๐’(๐œฝ + โˆ…) ๐’˜๐’‰๐’†๐’“๐’† ๐’“ = โˆš๐Ÿ

๐’‚๐’๐’… โˆ… = ๐’•๐’‚๐’โˆ’๐Ÿ(โˆ’๐Ÿ)

(๐’Š๐’—) ๐Ÿ“๐’”๐’Š๐’๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐œฝ

Solution:

๐’๐’†๐’• ๐Ÿ“ = ๐’“๐’„๐’๐’”โˆ… โ†’ (๐’Š)

โˆ’๐Ÿ’ = ๐’“๐’”๐’Š๐’โˆ… โ†’ (๐’Š๐’Š)

๐’ƒ๐’š (๐’Š)๐Ÿ + (๐’Š๐’Š)๐Ÿ

โ‡’ (๐Ÿ“)๐Ÿ + (โˆ’๐Ÿ’)๐Ÿ = ๐’“๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿโˆ… + ๐’“๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿโˆ…

โ‡’ ๐Ÿ๐Ÿ“ + ๐Ÿ๐Ÿ” = ๐’“๐Ÿ(๐’„๐’๐’”๐Ÿโˆ… + ๐’”๐’Š๐’๐Ÿโˆ…)๐’“๐Ÿ(๐Ÿ)

โ‡’ ๐’“๐Ÿ = ๐Ÿ’๐Ÿ โ‡’ ๐’“ = โˆš๐Ÿ’๐Ÿ

๐’ƒ๐’š(๐’Š๐’Š)

(๐’Š)โ‡’ โˆ’

๐Ÿ’

๐Ÿ“=๐’“๐’”๐’Š๐’โˆ…

๐’“๐’„๐’๐’”โˆ…โ‡’ ๐’•๐’‚๐’โˆ… = โˆ’

๐Ÿ’

๐Ÿ“

๐’๐’“ โˆ… = ๐’•๐’‚๐’โˆ’๐Ÿ (โˆ’๐Ÿ’

๐Ÿ“)

๐Ÿ“๐’”๐’Š๐’๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐œฝ = ๐’“๐’„๐’๐’”โˆ…๐’”๐’Š๐’๐œฝ + ๐’“๐’”๐’Š๐’โˆ…๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐’“(๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”โˆ… + ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’โˆ…)

= ๐’“๐’”๐’Š๐’(๐œฝ + โˆ…), ๐’˜๐’‰๐’†๐’“๐’† ๐’“ = โˆš๐Ÿ’๐Ÿ

And โˆ… = ๐’•๐’‚๐’โˆ’๐Ÿ (โˆ’๐Ÿ’

๐Ÿ“)

(v) ๐’”๐’Š๐’๐œฝ + ๐’„๐’๐’”๐œฝ

Solution:

๐‘™๐‘’๐‘ก 1 = ๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ… โ†’ (๐‘–)

1 = ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ… โ†’ (๐‘–๐‘–)

๐‘๐‘ฆ (๐‘–)2 + (๐‘–๐‘–)2

โ‡’ (1)2 + (1)2 = ๐‘Ÿ2๐‘๐‘œ๐‘ 2โˆ… + ๐‘Ÿ2๐‘ ๐‘–๐‘›2โˆ…

โ‡’ 1+ 1 = ๐‘Ÿ2(๐‘๐‘œ๐‘ 2โˆ… + ๐‘ ๐‘–๐‘›2โˆ…)๐‘Ÿ2(1)

โ‡’ ๐‘Ÿ2 = 2 โ‡’ ๐‘Ÿ = โˆš2

๐‘๐‘ฆ(๐‘–๐‘–)

(๐‘–)โ‡’

1

1=๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…โ‡’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ… = 1

๐‘œ๐‘Ÿ โˆ… = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ’1(1)

Now

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ + ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

= ๐‘Ÿ(๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ… + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…)

= ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›(๐œƒ + โˆ…), ๐‘คโ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘Ÿ = โˆš2

And โˆ… = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ’1(1)

(vi) ๐Ÿ‘๐’”๐’Š๐’๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ“๐’„๐’๐’”๐œฝ

Solution:

๐‘™๐‘’๐‘ก 3 = ๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ… โ†’ (๐‘–)

โˆ’5 = ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ… โ†’ (๐‘–๐‘–)

๐‘๐‘ฆ (๐‘–)2 + (๐‘–๐‘–)2

โ‡’ (3)2 + (โˆ’5)2 = ๐‘Ÿ2๐‘๐‘œ๐‘ 2โˆ… + ๐‘Ÿ2๐‘ ๐‘–๐‘›2โˆ…

โ‡’ 9+ 25 = ๐‘Ÿ2(๐‘๐‘œ๐‘ 2โˆ… + ๐‘ ๐‘–๐‘›2โˆ…)๐‘Ÿ2(1)

โ‡’ ๐‘Ÿ2 = 34 โ‡’ ๐‘Ÿ = โˆš34

๐‘๐‘ฆ(๐‘–๐‘–)

(๐‘–)โ‡’

โˆ’5

3=๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…

๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…โ‡’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ… = โˆ’

5

3

๐‘œ๐‘Ÿ โˆ… = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ’1 (โˆ’5

3)

Now

3๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ โˆ’ 5๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ๐‘Ÿ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ…๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ + ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

= ๐‘Ÿ(๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ โˆ… + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ๐‘ ๐‘–๐‘›โˆ…)

= ๐‘Ÿ๐‘ ๐‘–๐‘›(๐œƒ + โˆ…), ๐‘คโ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘’ ๐‘Ÿ = โˆš34

And โˆ… = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›โˆ’1 (โˆ’5

3)

Double angle identities i) ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œถ

we know that

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ฝ

put ๐›ฝ = ๐›ผ ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

๐‘ ๐‘–๐‘›(๐›ผ + ๐›ผ) = ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

โ‡’ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐›ผ = 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

ii) ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œถ

we know that

๐’„๐’๐’”(๐›ผ + ๐›ฝ) = ๐’„๐’๐’”๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ฝ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐’”๐’Š๐’๐›ฝ

put ๐›ฝ = ๐›ผ ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

๐‘๐‘œ๐‘ (๐›ผ + ๐›ผ) = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ = cos2 ๐›ผ โˆ’ sin2 ๐›ผ

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ = ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ โˆ’ (1 โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ โˆ’ 1 + ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ = 2๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ โˆ’ 1

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ = 2(1 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ) โˆ’ 1

= 2 โˆ’ 2๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ โˆ’ 1

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ = 1 โˆ’ 2๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ

(๐’Š๐’Š๐’Š) ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐œถ =๐Ÿ๐’•๐’‚๐’๐œถ

๐Ÿโˆ’๐ญ๐š๐ง๐Ÿ ๐œถ

๐’˜๐’† ๐’Œ๐’๐’๐’˜ ๐’•๐’‰๐’‚๐’•

tan(๐›ผ + ๐›ฝ) =๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ

1 โˆ’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ฝ

Put ๐›ฝ = ๐›ผ, ๐‘ค๐‘’ ๐‘”๐‘’๐‘ก

โ‡’ tan(๐›ผ + ๐›ฝ) =๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

1 โˆ’ ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

โ‡’ tan(๐›ผ + ๐›ฝ) =2๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

1 โˆ’ tan2 ๐›ผ

๐‘ฏ๐’‚๐’๐’‡ ๐’‚๐’๐’ˆ๐’๐’† ๐’Š๐’…๐’†๐’๐’•๐’Š๐’•๐’Š๐’†๐’”

i cos๐›ผ

2= ยฑโˆš

1+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

2

we know that

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ โˆ’ ๐Ÿ

Similarly

๐’„๐’๐’”๐œถ = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ

๐Ÿโˆ’ ๐Ÿ ๐’Š๐’ ๐’‡๐’๐’“๐’Ž ๐’‰๐’‚๐’๐’‡ ๐’‚๐’๐’ˆ๐’๐’†

โ‡’ ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ= ๐Ÿ + ๐’„๐’๐’”๐œถ

โ‡’ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ=๐Ÿ + ๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

12

cos๐›ผ

2= ยฑโˆš

1+๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

2

ii sin๐›ผ

2= ยฑโˆš

1โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

2

We know that

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

Similarly

๐’„๐’๐’”๐œถ = ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ ๐’Š๐’ ๐’‡๐’๐’“๐’Ž ๐’‰๐’‚๐’๐’‡ ๐’‚๐’๐’ˆ๐’๐’†

โ‡’ ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ= ๐Ÿ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œถ

โ‡’ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ=๐Ÿ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ

sin๐›ผ

2= ยฑโˆš

1โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

2

iii ๐’•๐’‚๐’ ๐œถ

๐Ÿ= ยฑโˆš

๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”๐œถ

We know that

๐’•๐’‚๐’๐œถ =๐’”๐’Š๐’๐œถ

๐’„๐’๐’”๐œท

Similarly

๐’•๐’‚๐’๐œถ

๐Ÿ=๐’”๐’Š๐’

๐œถ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ

(๐’Š๐’๐’‡๐’๐’“๐’Ž ๐’๐’‡ ๐’‰๐’‚๐’๐’‡ ๐’‚๐’๐’ˆ๐’๐’†)

โ‡’ ๐’•๐’‚๐’๐œถ

๐Ÿ= ยฑ

โˆš๐Ÿ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œถ๐Ÿ

โˆš๐Ÿ + ๐’„๐’๐’”๐œถ๐Ÿ

โ‡’ ๐’•๐’‚๐’๐œถ

๐Ÿ= ยฑโˆš

๐Ÿ โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ + ๐’„๐’๐’”๐œถ

Triple angle Identities

i ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œถ = ๐Ÿ‘๐’”๐’Š๐’๐œถ โˆ’ ๐Ÿ’๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œถ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ = ๐‘ ๐‘–๐‘›3๐›ผ

= sin (2๐›ผ + ๐›ผ)

= 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

= 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + (1 โˆ’ 2 sin2 ๐›ผ)๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

= 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ cos2 ๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ 2 sin3 ๐›ผ

= 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ(1 โˆ’ sin2 ๐›ผ) + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ 2 sin3 ๐›ผ

= 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ 2 sin3 ๐›ผ + ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ 2 sin3 ๐›ผ

= 3๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ โˆ’ 4 sin3 ๐›ผ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

Hence ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œถ = ๐Ÿ‘๐’”๐’Š๐’๐œถ โˆ’ ๐Ÿ’๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œถ

ii ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ = 4 cos3 ๐›ผ โˆ’ 3๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

L.H.S= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ

= ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ๐›ผ + ๐›ผ)

= ๐’„๐’๐’” ๐Ÿ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

(๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›ผ โˆ’ 1)๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ๐‘ ๐‘–๐‘›๐›ผ

= ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ 2 sin2 ๐›ผ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ

= ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ 2(1 โˆ’ cos2 ๐›ผ)๐’„๐’๐’”๐›ผ

= ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ โˆ’ 2๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ + 2 cos3 ๐›ผ

= ๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐›ผ โˆ’ 3๐‘๐‘œ๐‘ ๐›ผ = ๐‘….๐ป. ๐‘†

iii ๐‘ก๐‘Ž๐‘›3๐›ผ =3๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผโˆ’tan3๐›ผ

1โˆ’3tan2 ๐›ผ

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘ก๐‘Ž๐‘›3๐›ผ

= tan(2๐›ผ + ๐›ผ)

=๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ

=

๐Ÿ๐’•๐’‚๐’๐›ผ๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ

+ ๐’•๐’‚๐’๐›ผ

๐Ÿ โˆ’๐Ÿ๐’•๐’‚๐’๐›ผ

๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ. ๐’•๐’‚๐’๐›ผ

=

๐Ÿ๐’•๐’‚๐’๐›ผ + ๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ โˆ’ tan3 ๐›ผ๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ

๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ โˆ’ 2 tan2 ๐›ผ๐Ÿ โˆ’ ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ

=๐Ÿ‘๐’•๐’‚๐’๐›ผ โˆ’ tan3 ๐›ผ

๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ‘๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐›ผ= ๐‘น.๐‘ฏ. ๐‘บ

Hence

๐‘ก๐‘Ž๐‘›3๐›ผ =3๐‘ก๐‘Ž๐‘›๐›ผ โˆ’ tan3 ๐›ผ

1 โˆ’ 3 tan2 ๐›ผ

Exercise 10.3

1. Find the values of sin2ฮฑ, cos2ฮฑ and tan2ฮฑ, when

where 0<ฮฑ<๐›‘

๐Ÿ

i. Sinฮฑ=๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘

Solution : - To find all the above values we first calculate

cosฮฑ by using ๐ฌ๐ข๐ง๐œถ

โ‡’ ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ โˆ’ ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐œถ

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ โˆ’ (๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)๐Ÿ

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ =๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ =๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ— (taking square root)

โ‡’ cos ๐›‚ =+๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ‘(+is because of first quadrant)

Now sin2ฮฑ=2sin ฮฑcos ฮฑ =2(๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘) (

๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ‘)

sin2ฮฑ =๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽ

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

โ‡’cos2ฮฑ=๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐›‚ โˆ’ ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ ๐›‚

cos2ฮฑ=(๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ‘)๐Ÿโˆ’ (

๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ‘)๐Ÿ

cos2ฮฑ=๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

cos2ฮฑ=๐Ÿ๐Ÿ“โˆ’๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

cos2ฮฑ=โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ—

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

โ‡’tan2ฮฑ=๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐›‚

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚=

๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽ

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ—

๐Ÿ๐Ÿ”๐Ÿ—

tan2๐›‚=โˆ’๐Ÿ๐Ÿ๐ŸŽ

๐Ÿ๐Ÿ๐Ÿ—

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

13

ii. Cosฮฑ=๐Ÿ‘

๐Ÿ“

(Same as above )

Prove the following identities

2. Cotฮฑ-tanฮฑ =2cot2ฮฑ

L .H.S = Cotฮฑ-tanฮฑ ๐’„๐’๐’”๐œถ

๐’”๐’Š๐’๐œถโˆ’๐’”๐’Š๐’๐œถ

๐’„๐’๐’”๐œถ

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐›‚

๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐›‚

= ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚

๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐›‚ (ร— and รท by 2)

=๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚

๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐›‚=๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐›‚

=2cot2ฮฑ = R.H.S

3. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐›‚

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›‚= ๐’•๐’‚๐’๐›‚

L .H.S =๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐›‚

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›‚

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐›‚

๐Ÿ+๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐œถโˆ’๐Ÿ

= ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐›‚

๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐œถ

=๐’”๐’Š๐’๐œถ

๐‚๐Ž๐’๐›‚ = ๐’•๐’‚๐’๐›‚=R.H.S

4. ๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”๐›‚

๐’”๐’Š๐’๐›‚=tan

๐›‚

๐Ÿ

L.H.S=๐Ÿ ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œถ

๐Ÿ

๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐œถ

๐Ÿ

(cancellation)

=๐’”๐’Š๐’

๐œถ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œถ

๐Ÿ

=tan ๐œถ

๐Ÿ R.H.S

5. ๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚+๐ฌ๐ข๐ง๐›‚= ๐’”๐’†๐’„๐Ÿ๐›‚ โˆ’ ๐ญ๐š๐ง๐Ÿ๐›‚

L.H.S=๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚+๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

= ๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚+๐ฌ๐ข๐ง๐›‚ ร—

๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

= (๐’„๐’๐’”๐›‚โˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐›‚)๐Ÿ

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐œถโˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐œถ

=๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐œถ+๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ ๐œถ+๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œถ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ โˆด ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ + ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐œถ = ๐Ÿ

=๐Ÿ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ=

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œถ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œถ

= ๐’”๐’†๐’„๐Ÿ๐›‚ โˆ’ ๐ญ๐š๐ง๐Ÿ๐›‚= R.H.S

6. โˆš๐Ÿ+๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐Ÿโˆ’๐’”๐’Š๐’๐›‚=๐’”๐’Š๐’

๐›‚

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ = โˆš๐Ÿ+๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐Ÿโˆ’๐’”๐’Š๐’๐›‚

= โˆš๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ

๐œถ

๐Ÿ+๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œถ

๐Ÿ+๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œถ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐œถ

๐Ÿ

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ+๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œถ

๐Ÿโˆ’๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œถ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐œถ

๐Ÿ

โˆด๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œถ

๐Ÿ+ ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œถ

๐Ÿ= ๐Ÿ

โˆš(๐’”๐’Š๐’

๐›‚

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ)๐Ÿ

(๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐Ÿ โˆ’ ๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ)๐Ÿ โˆด ๐’”๐’Š๐’๐›‚=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œถ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐œถ

๐Ÿ

=๐’”๐’Š๐’

๐›‚

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”

๐›‚

๐Ÿ

R.H.S

7. ๐’„๐’๐’”๐’†๐’„๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐’†๐’„๐Ÿ๐œฝ

๐’”๐’†๐’„๐œฝ= ๐’„๐’๐’•

๐œฝ

๐Ÿ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ =๐’„๐’๐’”๐’†๐’„๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐’†๐’„๐Ÿ๐œฝ

๐’”๐’†๐’„๐œฝ

= ๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ+

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ

= (๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ+

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ)cos๐œฝ

= (๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ+

๐Ÿ

๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ)cos๐œฝ

= (๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ+

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ)cos๐œฝ

= (๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ)cos๐œฝ

= ๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ

= ๐Ÿ ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ

๐œฝ

๐Ÿ

๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐œฝ

๐Ÿ

= ๐’„๐’๐’”

๐œฝ

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ

๐Ÿ

= ๐’„๐’๐’•๐œฝ

๐Ÿ R.H.S

8. 1+tan๐›‚ tan2๐›‚ =sec2๐›‚

L.H.S=1+tan๐›‚ tan2๐›‚

= 1+๐’”๐’Š๐’๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐›‚

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›‚

=๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐›‚๐œ๐จ๐ฌ๐›‚+๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐›‚ ๐ฌ๐ข๐ง๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚ ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚

=๐’„๐’๐’”(๐Ÿ๐›‚โˆ’๐›‚)

๐’„๐’๐’”๐›‚๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚ =

๐’„๐’๐’”๐›‚

๐’„๐’๐’”๐›‚๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚

=๐Ÿ

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐›‚=sec2 R.H.S

9. ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐œฝ๐’•๐’‚๐’๐œฝ

L.H.S =๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐œฝ (using formula from 10.4)

= ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ‘๐œฝ+๐œฝ

๐Ÿ)๐’„๐’๐’”(

๐Ÿ‘๐œฝโˆ’๐œฝ

๐Ÿ)

= ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ)๐’„๐’๐’”(

๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ)

= ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ = ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ๐œฝ๐’•๐’‚๐’๐œฝ= R.H.S

10. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ =2

L.H.S=๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝโˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐ฌ๐ข๐ง (๐Ÿ‘๐œฝโˆ’๐œฝ)

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ =๐ฌ๐ข๐ง (๐Ÿ๐œฝ)

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ

= ๐Ÿ๐ฌ๐ข๐ง๐œฝ ๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ (cancellation)

=2 R.H.S

11. ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ=4cos 2๐œฝ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ=๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

=๐ฌ๐ข๐ง (๐Ÿ‘๐œฝ+๐œฝ)

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ=

๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ’๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ (ร— and รท by 2)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

14

=๐Ÿ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

= ๐Ÿ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ’๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ โˆด ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ’๐œฝ =2sin2ฮธ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

= ๐Ÿ . ๐Ÿ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐›‰๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ (cancellation)

= 4 ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ R.H.S

12. ๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ+๐’„๐’๐’•

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’•๐œฝ

๐Ÿโˆ’๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ

=secฮธ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ =๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ+๐’„๐’๐’•

๐œฝ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’•๐œฝ

๐Ÿโˆ’๐’•๐’‚๐’

๐œฝ

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

+๐’„๐’๐’”

๐œฝ๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ๐Ÿ

โˆ’๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ

=

๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ+๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ

๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ๐Ÿโˆ’๐ฌ๐ข๐ง

๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ๐Ÿ

=๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œฝ

๐Ÿ+๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ

๐œฝ

๐Ÿ

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿโˆ’๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ

๐œฝ

๐Ÿ

โˆด๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ+ ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ

๐œฝ

๐Ÿ= ๐Ÿ

=๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ=secฮธ

13. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ=2cot2ฮธ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ=๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐œฝ

= ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

=๐œ๐จ๐ฌ (๐Ÿ‘๐œฝโˆ’๐œฝ)

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ=

๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ (ร— and รท by 2)

=๐Ÿ ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œฝ๐’”๐’Š๐’๐œฝ

= ๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ

= ๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ (cancellation)

= 2 ๐œ๐จ๐ญ๐Ÿ๐œฝ R.H.S

14. Reduce ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ’๐œฝ to an expression involving function of ๐œฝ

raised to the first power.

Solution:- (๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ ๐œฝ)๐Ÿ

=(๐Ÿโˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ)๐Ÿ

= ๐Ÿโˆ’๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ+๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ’

= ๐Ÿ

๐Ÿ’(๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐Ÿ๐œฝ)

= ๐Ÿ

๐Ÿ’(๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ +

๐Ÿ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ)

= ๐Ÿ

๐Ÿ’(๐Ÿโˆ’๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ+๐Ÿ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ)

= ๐Ÿ

๐Ÿ–(๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐Ÿ + ๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ)

= ๐Ÿ

๐Ÿ–(๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ)

Question No.15

Find the value of ๐’”๐’Š๐’๐œฝ ๐’‚๐’๐’… ๐’„๐’๐’”๐œฝ without using table or

calculator ๐’˜๐’‰๐’†๐’“๐’† ๐œฝ

(๐’Š) ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ (๐’Š๐’Š) ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ (๐’Š๐’Š๐’Š) ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ (๐’Š๐’—) ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ

Hence prove that

๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ–๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’๐ŸŽ =๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ”

Hint

(

๐’๐’†๐’• ๐œฝ = ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ

โ‡’ ๐Ÿ“๐œฝ = ๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ

๐Ÿ‘๐œฝ + ๐Ÿ๐œฝ = ๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ

๐Ÿ‘๐œฝ + ๐Ÿ๐œฝ = ๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ

๐Ÿ‘๐œฝ = ๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐œฝ๐’๐’†๐’• ๐œฝ = ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ

๐Ÿ“๐œฝ = ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ โ‡’ ๐Ÿ‘๐œฝ + ๐Ÿ๐œฝ = ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ

๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ = ๐’”๐’Š๐’(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐œฝ)๐’†. ๐’•. ๐’„ )

Solution:

(๐‘–) 180

๐‘™๐‘’๐‘ก ๐œƒ = 180

โ‡’ 5๐œƒ = 900

โ‡’ 2๐œƒ + 3๐œƒ = 900

โ‡’ 2๐œƒ = 900 โˆ’ 300

โ‡’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ = ๐‘ ๐‘–๐‘›(90 โˆ’ 300)

2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = 4๐‘๐‘œ๐‘ 3๐œƒ โˆ’ 3๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ(4๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ โˆ’ 3)

2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ = 4(1 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ)

= 4 โˆ’ 4๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ โˆ’ 3

2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ = 1 โˆ’ 4๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ

โ‡’ 4๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ + 2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ โˆ’ 1 = 0 Here ๐‘Ž = 4, ๐‘ = 2, ๐‘ = โˆ’1

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ = โˆ’๐‘ ยฑ โˆš๐‘2 โˆ’ 4๐‘Ž๐‘

2๐‘Ž

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ =โˆ’2 ยฑ โˆš(2)2 โˆ’ 4(4)(โˆ’1)

2(4)

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ =โˆ’2 ยฑ โˆš4 + 16

8

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ =โˆ’2 ยฑ โˆš20

8=โˆ’2 ยฑ 2โˆš5

8

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ =โˆ’1 ยฑ โˆš5

4

๐‘๐‘ข๐‘ก ๐œƒ = 180 ๐‘ ๐‘œ

๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ =โˆ’1 + โˆš5

4(โˆต 180๐‘™๐‘–๐‘’๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘. )

โˆต ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ = (1 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ)

๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ = 1 โˆ’ (โˆ’1 + โˆš5

4)

2

= 1 โˆ’ (โˆš5 โˆ’ 1

4)

2

๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ = 1 โˆ’ (5 + 1 โˆ’ 2โˆš5

16) =

16 โˆ’ 6 + 2โˆš5

16

๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ =10 + 2โˆš5

16

๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ยฑโˆš10 + 2โˆš5

16

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ = ยฑโˆš10 + 2โˆš5

4

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 180 = ยฑ โˆš10 + 2โˆš5

4 (โˆต 180 ๐‘™๐‘–๐‘’๐‘  ๐‘–๐‘› ๐ผ ๐‘ž๐‘ข๐‘Ž๐‘‘)

(ii)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

15

๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ

Let ๐œƒ = 360

๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ = 2๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ โˆ’ 1

Put ๐œƒ = 180 โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2(180) = 2๐‘๐‘œ๐‘ 2180 โˆ’ 1

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 360 = 2(๐‘๐‘œ๐‘ 180) = 2๐‘๐‘œ๐‘ 2180 โˆ’ 1

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 360 = 2(๐‘๐‘œ๐‘ 180)2 โˆ’ 1

= 2(โˆš10 + 2โˆš5

4)

2

โˆ’ 1

๐‘๐‘œ๐‘ 360 = 2(โˆš10 + 2โˆš5

4)

2

โˆ’ 1

๐‘๐‘œ๐‘ 360 = 2(10 + 2โˆš5

16) โˆ’ 1

๐‘๐‘œ๐‘ 360 =10 + 2โˆš5

8โˆ’ 1 =

10 + 2โˆš5 โˆ’ 8

8

๐‘๐‘œ๐‘ 360 =2 + 2โˆš5

8=2(1 + โˆš5)

8

โ‡’ ๐‘๐‘œ๐‘ 360 =1 + โˆš5

4

โˆต ๐‘ ๐‘–๐‘›2๐œƒ = 1 โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2๐œƒ

โ‡’ ๐‘ ๐‘–๐‘›2360 = 1 โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 2360

= 1 โˆ’ (๐‘๐‘œ๐‘ 360)2

= 1 โˆ’ (๐‘๐‘œ๐‘ 360)2

= 1 โˆ’ (1 + โˆš5

4)

2

= 1 โˆ’1 + 5 + 2โˆš5

16

๐‘ ๐‘–๐‘›2360 =16 โˆ’ 6 โˆ’ 2โˆš5

16

๐‘ ๐‘–๐‘›2360 =10 โˆ’ 2โˆš5

16

โ‡’ ๐‘ ๐‘–๐‘›360 =โˆš10 โˆ’ 2โˆš5

4

(iii) ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ

Let ๐œฝ = ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ

๐’๐’†๐’• ๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ

โˆต ๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ)

๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ =๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ = โˆš๐Ÿ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

โˆต ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐’”๐’Š๐’(๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ)

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ =๐Ÿ + โˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

โ‡’ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ“๐Ÿ’๐ŸŽ = ๐Ÿ +โˆš๐Ÿ + โˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

(iv) ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ

๐’๐’†๐’• ๐œฝ = ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ

โˆต ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ = ๐’”๐’Š๐’(๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ)

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ =โˆš๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿโˆš๐Ÿ

๐Ÿ’

โ‡’ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ =๐Ÿ๐ŸŽ + ๐Ÿโˆš๐Ÿ

๐Ÿ’

๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ = ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ—๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ)

= ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ =โˆ’๐Ÿ + โˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

โ‡’ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ =โˆ’๐Ÿ + โˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’

Now

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ = ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐ŸŽ๐Ÿ–๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ’๐Ÿ’๐ŸŽ

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ๐’„๐’๐’”(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ)๐’„๐’๐’”(๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ โˆ’ ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ)

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ(โˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ)(โˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ)

= ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ”๐ŸŽ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐Ÿ•๐Ÿ๐ŸŽ

= (๐Ÿ+ โˆš๐Ÿ“

๐Ÿ’)

๐Ÿ

(โˆš๐Ÿ“ โˆ’ ๐Ÿ

๐Ÿ’)

๐Ÿ

= (๐Ÿ + ๐Ÿ“ + ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”)(๐Ÿ“ + ๐Ÿ โˆ’ ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”)

= (๐Ÿ” + ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”)(๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿโˆš๐Ÿ“

๐Ÿ๐Ÿ”)

=(๐Ÿ”)๐Ÿ โˆ’ (๐Ÿโˆš๐Ÿ“)

๐Ÿ

(๐Ÿ๐Ÿ”)๐Ÿ

=๐Ÿ‘๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿ’(๐Ÿ“)

๐Ÿ๐Ÿ” ร— ๐Ÿ๐Ÿ”=๐Ÿ‘๐Ÿ” โˆ’ ๐Ÿ๐ŸŽ

๐Ÿ๐Ÿ” ร— ๐Ÿ๐Ÿ”

=๐Ÿ๐Ÿ”

๐Ÿ๐Ÿ” ร— ๐Ÿ๐Ÿ”=๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ”= ๐‘น.๐‘ฏ. ๐‘บ

Sum, difference and products of sine and

cosines We know that

๐’”๐’Š๐’ (๐œถ + ๐œท) = ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท + ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท โ†’ (๐’Š)

๐’”๐’Š๐’(๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท โ†’ (๐’Š๐’Š)

๐’„๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) = ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท โˆ’ ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท โ†’ (๐’Š๐’Š๐’Š)

๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท โˆ’ ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท โ†’ (๐’Š๐’—)

๐’†๐’’(๐’Š) + ๐’†๐’’(๐’Š๐’Š) โ‡’

๐’”๐’Š๐’ (๐œถ + ๐œท) + ๐’”๐’Š๐’ (๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

๐’†๐’’(๐’Š) โˆ’ ๐’†๐’’(๐’Š๐’Š) โ‡’

๐’”๐’Š๐’ (๐œถ + ๐œท) โˆ’ ๐’”๐’Š๐’ (๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท ๐’ƒ๐’š(๐’Š๐’Š๐’Š) + (๐’Š๐’—) โ‡’

๐’„๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) + ๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท ๐’ƒ๐’š(๐’Š๐’Š๐’Š) โˆ’ (๐’Š๐’—) โ‡’

๐’„๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) โˆ’ ๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = โˆ’๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท

So we get four identities as

๐’”๐’Š๐’ (๐œถ + ๐œท) + ๐’”๐’Š๐’ (๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

๐’”๐’Š๐’ (๐œถ + ๐œท) โˆ’ ๐’”๐’Š๐’ (๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

๐’„๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) + ๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œถ๐’„๐’๐’”๐œท

๐’„๐’๐’”(๐œถ + ๐œท) โˆ’ ๐’„๐’๐’”(๐œถ โˆ’ ๐œท) = โˆ’๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐œถ๐’”๐’Š๐’๐œท

Now put ๐œถ+ ๐œท = ๐’‘ โ†’ (๐Ÿ)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

16

And ๐œถ โˆ’ ๐œท = ๐‘ธ โ†’ (๐Ÿ)

By (1)+(2) โ‡’ ๐Ÿ๐œถ = ๐‘ท+ ๐‘ธ

โ‡’ ๐œถ =๐‘ท + ๐‘ธ

๐Ÿ

๐’ƒ๐’š (๐Ÿ) โˆ’ (๐Ÿ) โ‡’ ๐Ÿ๐œท = ๐‘ท โˆ’๐‘ธ โ‡’ ๐œท =๐‘ท โˆ’๐‘ธ

๐Ÿ

Note:

๐’”๐’Š๐’๐‘ท + ๐’”๐’Š๐’๐‘ธ = ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐‘ท + ๐‘ธ

๐Ÿ ๐’„๐’๐’”

๐‘ท โˆ’ ๐‘ธ

๐Ÿ

๐’”๐’Š๐’๐‘ท โˆ’ ๐’”๐’Š๐’๐‘ธ = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐‘ท +๐‘ธ

๐Ÿ ๐’”๐’Š๐’

๐‘ท โˆ’ ๐‘ธ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐‘ท + ๐’„๐’๐’”๐‘ธ = ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐‘ท + ๐‘ธ

๐Ÿ ๐’„๐’๐’”

๐‘ท โˆ’ ๐‘ธ

๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐‘ท โˆ’ ๐’„๐’๐’”๐‘ธ = โˆ’๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐‘ท + ๐‘ธ

๐Ÿ ๐’”๐’Š๐’

๐‘ท โˆ’ ๐‘ธ

๐Ÿ

Exercise 10.4

1. Express the following product as sum or differences:

i. 2 sin3ฮธ cosฮธ

Solution:- 2sin3๐œƒ cos๐œƒ

โˆด using formula

=sin(3๐œƒ + ๐œƒ) +sin(3๐œƒ โˆ’ ๐œƒ)

=sin4๐œƒ + sin2๐œƒ

ii. 2 cos5ฮธ sin3ฮธ

Solution:- 2 cos5ฮธ sin3ฮธ

โˆด using formula =sin(5๐œƒ + 3๐œƒ) โˆ’ sin(5๐œƒ โˆ’ 3๐œƒ)

=sin8๐œƒ โˆ’ sin2๐œƒ

iii. Sin5ฮธ cos2ฮธ

Solution:- Sin5ฮธ cos2ฮธ

=๐Ÿ

๐Ÿ[2 Sin5ฮธ cos2ฮธ]

โˆด using formula

= ๐Ÿ

๐Ÿ[Sin(5๐œƒ + 2๐œƒ) + sin (5๐œƒ โˆ’ 2ฮธ)]

= ๐Ÿ

๐Ÿ[Sin7ฮธ + sin3ฮธ]

iv. 2 sin7ฮธ sin2ฮธ

Solution:- 2 sin7ฮธ sin2ฮธ

= โˆ’[โˆ’2 Sin5ฮธ sin2ฮธ] โˆด using formula

= โˆ’[cos(7๐œƒ + 2๐œƒ) โˆ’ sin (7๐œƒ โˆ’ 2ฮธ)]

= โˆ’[Sin9ฮธ โˆ’ sin5ฮธ]

v. Cos(x+y) sin(x-y)

Solution:-1

2[2Cos(x + y) sin(x โˆ’ y)]

โˆด using formula

=1

2[sin(x + y + x โˆ’ y) โˆ’ sin(x + y โˆ’ x + y)]

=1

2[sin(x + x) โˆ’ sin(y + y)]

=1

2[sin(2x) โˆ’ sin(2y)]

vi. Cos(2x+30) cos(2x-30)

Solution:-1

2[2Cos(2x + 30) cos(2x โˆ’ 30)] โˆด

using formula

=1

2[Cos(2x + 30 + 2x โˆ’ 30) + cos(2x + 30 โˆ’ 2x + 30)

]

=1

2[Cos(2x + 2x) + cos(30 + 30)]

=1

2[Cos(4x) + cos(60)]

vii. Sin 12 sin46

Solution: โˆ’1

2[โˆ’2sin(12) sin(46)]

โˆด using formula

=โˆ’1

2[cos(12 + 46) โˆ’ cos(12 โˆ’ 46)]

=โˆ’1

2[cos(58) โˆ’ cos(โˆ’34)]

โˆด cos(-ฮฑ)=cos ฮฑ

=โˆ’1

2[cos(58) โˆ’ cos(34)]

viii. Sin (x+45) sin(x-45)

Solution: โˆ’1

2[โˆ’2sin(x + 45) sin(x โˆ’ 45)]

โˆด using formula

= โˆ’1

2[cos(x + 45 + x โˆ’ 45) โˆ’cos (x + 45 โˆ’ x + 45)

]

= โˆ’1

2[cos(x + x) โˆ’ cos (45 + 45)]

= โˆ’1

2[cos(2x) โˆ’ cos (90)]

2. Express the following product as sum or

differences:

i. Sin5 ฮธ + sin 3ฮธ

Solution:- Sin5 ฮธ +sin 3ฮธ

=2sin(๐Ÿ“๐œฝ+๐Ÿ‘๐œฝ

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ“๐œฝโˆ’๐Ÿ‘๐œฝ

๐Ÿ)

=2sin(๐Ÿ–๐œฝ

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ)

=2sin(๐Ÿ’๐œฝ) Cos(๐œฝ)

ii. Sin8ฮธ โ€“ sin4ฮธ

Solution:- Sin8ฮธ โ€“ sin4ฮธ

=2cos(๐Ÿ–๐œฝ+๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ) sin(

๐Ÿ–๐œฝโˆ’๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ)

=2cos(๐Ÿ๐Ÿ๐œฝ

๐Ÿ) sin(

๐Ÿ’๐œฝ

๐Ÿ)

=2cos(๐Ÿ”๐œฝ) sin(๐Ÿ๐œฝ)

iii. Cos6ฮธ + cos3ฮธ

Solution:- Cos6ฮธ + cos3ฮธ

=2cos(๐Ÿ”๐œฝ+๐Ÿ‘๐œฝ

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ”๐œฝโˆ’๐Ÿ‘๐œฝ

๐Ÿ)

=2cos(๐Ÿ—๐œฝ

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ‘๐œฝ

๐Ÿ)

iv. Cos7 ฮธ โˆ’ cos ฮธ

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

17

Solution:- Cos7 ฮธ โˆ’ cos ฮธ

=โˆ’2sin(๐Ÿ•๐œฝโˆ’๐œฝ

๐Ÿ) sin(

๐Ÿ•๐œฝ+๐œฝ

๐Ÿ)

=โˆ’2sin(๐Ÿ”๐œฝ

๐Ÿ) sin(

๐Ÿ–๐œฝ

๐Ÿ)

=โˆ’2sin(๐Ÿ‘๐œฝ) sin(๐Ÿ’๐œฝ)

v. Cos12 + cos 48

Soltion:- Cos12 + cos 48

=2cos(๐Ÿ๐Ÿ+๐Ÿ’๐Ÿ–

๐Ÿ) cos(

๐Ÿ๐Ÿโˆ’๐Ÿ’๐Ÿ–

๐Ÿ)

=2cos(๐Ÿ”๐ŸŽ

๐Ÿ) cos(

โˆ’๐Ÿ‘๐Ÿ”

๐Ÿ)

=2cos(๐Ÿ‘๐ŸŽ) cos(โˆ’๐Ÿ๐Ÿ–) โˆด cos(-ฮฑ)=cos ฮฑ

=2cos(๐Ÿ‘๐ŸŽ) cos(๐Ÿ๐Ÿ–)

vi. Sin(x+30)+sin(x-30)

Solution:- Sin(x+30)+sin(x-30)

=2sin(๐’™+๐Ÿ‘๐ŸŽ+๐’™โˆ’๐Ÿ‘๐ŸŽ

๐Ÿ) Cos(

๐’™+๐Ÿ‘๐ŸŽโˆ’๐’™+๐Ÿ‘๐ŸŽ

๐Ÿ)

=2sin(๐’™+๐’™

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ‘๐ŸŽ+๐Ÿ‘๐ŸŽ

๐Ÿ)

=2sin(๐’™+๐’™

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ‘๐ŸŽ+๐Ÿ‘๐ŸŽ

๐Ÿ)

=2sin(๐Ÿ๐’™

๐Ÿ) Cos(

๐Ÿ”๐ŸŽ

๐Ÿ)

=2sin(๐’™) Cos(๐Ÿ‘๐ŸŽ)๐ŸŽ

3. Prove the following identities.

i. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐’™โˆ’๐’”๐’Š๐’๐’™

๐’„๐’๐’”๐’™โˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐’™= ๐’„๐’๐’•๐Ÿ๐’™

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ:- ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐’™โˆ’๐’”๐’Š๐’๐’™

๐’„๐’๐’”๐’™โˆ’๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐’™

=2cos(

3๐‘ฅ+๐‘ฅ

2) sin(

3๐‘ฅโˆ’๐‘ฅ

2)

โˆ’2sin(๐‘ฅ+3๐‘ฅ

2) sin(

๐‘ฅโˆ’3๐‘ฅ

2)

=2cos(

4๐‘ฅ

2) sin(

2๐‘ฅ

2)

โˆ’2sin(4๐‘ฅ

2) sin(

โˆ’2๐‘ฅ

2)

=2cos(2๐‘ฅ) sin(๐‘ฅ)

โˆ’2sin(2๐‘ฅ) sin(โˆ’๐‘ฅ) โˆด sin(-ฮฑ)=โˆ’sin ฮฑ

=2cos(2๐‘ฅ) sin(๐‘ฅ)

2sin(2๐‘ฅ) sin(๐‘ฅ)

=cos2x

sin2๐‘ฅ

= ๐’„๐’๐’•๐Ÿ๐’™ R.H.S

ii. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ–๐’™+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐’™

๐’„๐’๐’”๐Ÿ–๐’™+๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐’™= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ“๐’™

L.H.S = 2sin(

8๐‘ฅ+2๐‘ฅ

2) Cos(

8๐‘ฅโˆ’2๐‘ฅ

2)

2cos(8๐‘ฅ+2๐‘ฅ

2) cos(

8๐‘ฅโˆ’2๐‘ฅ

2)

= 2sin(

10๐‘ฅ

2) Cos(

6๐‘ฅ

2)

2cos(10๐‘ฅ

2) cos(

6๐‘ฅ

2)

=2sin(5๐‘ฅ) Cos(3๐‘ฅ)

2cos(5๐‘ฅ) cos(3๐‘ฅ) (cancellation)

=sin5x

cos5x

= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ“๐’™ R.H.S

iii. ๐’”๐’Š๐’๐œถโˆ’๐’”๐’Š๐’๐œท

๐’”๐’Š๐’๐œถ+๐’”๐’Š๐’๐œท= ๐’•๐’‚๐’

๐œถโˆ’๐œท

๐Ÿ๐’„๐’๐’•

๐œถ+๐œท

๐Ÿ

Solution:- ๐’”๐’Š๐’๐œถโˆ’๐’”๐’Š๐’๐œท

๐’”๐’Š๐’๐œถ+๐’”๐’Š๐’๐œท

=2cos(

๐›ผ+๐›ฝ

2) sin(

๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

2sin(๐›ผ+๐›ฝ

2)Cos(

๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

=cos(

๐›ผ+๐›ฝ

2) sin(

๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

sin(๐›ผ+๐›ฝ

2)Cos(

๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

= cos(

๐›ผ+๐›ฝ

2)

sin(๐›ผ+๐›ฝ

2) sin(

๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

Cos(๐›ผโˆ’๐›ฝ

2)

= ๐’•๐’‚๐’๐œถโˆ’๐œท

๐Ÿ๐’„๐’๐’•

๐œถ+๐œท

๐Ÿ =R.H.S

4. Prove that:

i. Cos20 + cos100 + cos140 = 0

L.H.S= Cos20 + cos100 + cos140 (re-arranging)

= Cos140 + cos100 + cos20

= ๐‘๐‘œ๐‘ 140 +2cos(100+20

2) cos(

100โˆ’20

2)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 140 +2cos(120

2) cos(

80

2)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 140 +2cos(60) cos(40)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 140 +2(1

2) cos(40)

= ๐‘๐‘œ๐‘ 140 + cos 40

=2cos(140+40

2) cos(

140โˆ’40

2)

=2cos(180

2) cos(

120

2)

=2cos(90) cos(60)

=2 (0) cos60

=0 =R.H.S

ii. Sin (๐…

๐Ÿ’โˆ’ ๐œฝ)sin(

๐…

๐Ÿ’+ ๐œฝ) =

๐Ÿ

๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

Solution:- Sin (๐…

๐Ÿ’โˆ’ ๐œฝ)sin(

๐…

๐Ÿ’+ ๐œฝ)

=(sin๐…

๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐œฝ โˆ’ ๐’„๐’๐’”

๐…

๐Ÿ’๐’”๐’Š๐’๐œฝ) (sin

๐…

๐Ÿ’๐’„๐’๐’”๐œฝ + ๐’„๐’๐’”

๐…

๐Ÿ’๐’”๐’Š๐’๐œฝ)

=((1

โˆš2) ๐’„๐’๐’”๐œฝ โˆ’ (

1

โˆš2) ๐’”๐’Š๐’๐œฝ) ((

1

โˆš2) ๐’„๐’๐’”๐œฝ + (

1

โˆš2) ๐’”๐’Š๐’๐œฝ)

= (1

โˆš2๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ)

๐Ÿโˆ’ (

1

โˆš2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ)

๐Ÿ

= (1

โˆš2๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ)

๐Ÿโˆ’ (

1

โˆš2๐‘ ๐‘–๐‘›๐œƒ)

๐Ÿ

= ๐Ÿ

๐Ÿ(๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ ๐œฝ โˆ’ ๐ฌ๐ข๐ง๐Ÿ ๐œฝ)

= ๐Ÿ

๐Ÿ๐œ๐จ๐ฌ๐Ÿ๐œฝ

iii. ๐’”๐’Š๐’๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ•๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐œฝ= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ’๐œฝ

๐‘ณ.๐‘ฏ. ๐‘บ =๐’”๐’Š๐’๐œฝ+ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ+๐’”๐’Š๐’๐Ÿ•๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ+ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ‘๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ+๐’„๐’๐’”๐Ÿ•๐œฝ

=[๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐œฝ + ๐Ÿ‘๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ๐Ÿ

] + [๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ“๐œฝ + ๐Ÿ•๐ŸŽ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ•๐œฝ

๐Ÿ ]

[๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œฝ + ๐Ÿ‘๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ‘๐ŸŽ๐Ÿ

] + [๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ + ๐Ÿ•๐ŸŽ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ“๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ•๐œฝ

๐Ÿ]

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

18

=[๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐Ÿ’๐œฝ๐Ÿ ๐’„๐’๐’” (โˆ’

๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ )] + [๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐Ÿ๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ ๐’„๐’๐’” (โˆ’

๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ )]

[๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ๐Ÿ๐’„๐’๐’” (โˆ’

๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ)] + [๐Ÿ๐’„๐’๐’”

๐Ÿ๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ๐’„๐’๐’”

โˆ’๐Ÿ๐œฝ๐Ÿ ]

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ)_๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ”๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ)

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ) + ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ”๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ)

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ๐’„๐’๐’”๐œฝ + ๐Ÿ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ”๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ)

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ) + ๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ”๐œฝ๐’„๐’๐’”(โˆ’๐œฝ)

=๐Ÿ๐’„๐’๐’”(๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ + ๐’”๐’Š๐’๐œฝ)

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐œฝ(๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐’„๐’๐’”๐Ÿ”๐ŸŽ)

=๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐œฝ + ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ”๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐’„๐’๐’”๐Ÿ”๐œฝ

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’

๐Ÿ๐œฝ + ๐Ÿ”๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ”๐œฝ๐Ÿ

๐Ÿ๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ + ๐Ÿ”๐œฝ๐Ÿ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ๐œฝ โˆ’ ๐Ÿ”๐œฝ๐Ÿ

=๐Ÿ๐’”๐’Š๐’ (

๐Ÿ–๐œฝ๐Ÿ) ๐’„๐’๐’” (โˆ’

๐Ÿ’๐œฝ๐Ÿ)

๐Ÿ๐’„๐’๐’” (๐Ÿ–๐œฝ๐Ÿ) ๐’„๐’๐’” (โˆ’

๐Ÿ’๐œฝ๐Ÿ)

=๐’”๐’Š๐’๐Ÿ’๐œฝ

๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐œฝ= ๐’•๐’‚๐’๐Ÿ’๐œฝ = ๐‘น.๐‘ฏ. ๐‘บ

Hence proved.

5. Prove that:

i. ๐‘ช๐’๐’”๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ’๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ”๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’„๐’๐’”๐Ÿ–๐ŸŽ๐ŸŽ =๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ”

Solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐ถ๐‘œ๐‘ 200 ๐‘๐‘œ๐‘ 400 ๐‘๐‘œ๐‘ 600 ๐‘๐‘œ๐‘ 800

= ๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘๐‘œ๐‘ 400 (1

2) ๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

2(๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘๐‘œ๐‘ 400)๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

4(2๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘๐‘œ๐‘ 400)๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

4[๐‘๐‘œ๐‘ (200 + 400) + ๐‘๐‘œ(200 โˆ’ 400)]๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

4[๐‘๐‘œ๐‘ 600 + ๐‘๐‘œ๐‘ (โˆ’20)0]๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

4[1

2+ ๐‘๐‘œ๐‘ 200] ๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

4๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘๐‘œ๐‘ 800

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

8(2๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘๐‘œ๐‘ 800)

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

8[๐‘๐‘œ๐‘ (200 + 800) + ๐‘๐‘œ๐‘ (200 โˆ’ 800)]

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

8[๐‘๐‘œ๐‘ 1000 + ๐‘๐‘œ๐‘ 600]

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

8๐‘๐‘œ๐‘ 1000 +

1

8(1

2)

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

8๐‘๐‘œ๐‘ (1800 โˆ’ 800) +

1

16

=1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 โˆ’

1

8๐‘๐‘œ๐‘ 800 +

1

16

=1

16๐‘….๐ป. ๐‘† โˆต ๐‘๐‘œ๐‘ (1800 โˆ’ ๐œƒ) = โˆ’๐‘๐‘œ๐‘ ๐œƒ

Hence proved.

ii. sin๐›‘

๐Ÿ— sin

๐Ÿ๐›‘

๐Ÿ— sin

๐›‘

๐Ÿ‘ sin

๐Ÿ’๐›‘

๐Ÿ—=

๐Ÿ‘

๐Ÿ๐Ÿ”

solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = sinฯ€

9 sin

2ฯ€

9 sin

ฯ€

3 sin

4ฯ€

9

= ๐‘ ๐‘–๐‘›200๐‘ ๐‘–๐‘›400๐‘ ๐‘–๐‘›600๐‘ ๐‘–๐‘›800

= ๐‘ ๐‘–๐‘›200๐‘ ๐‘–๐‘›400 (โˆš3

2) ๐‘ ๐‘–๐‘›800

=โˆš3

2(๐‘ ๐‘–๐‘›200๐‘ ๐‘–๐‘›400)๐‘ ๐‘–๐‘›800

= โˆ’โˆš3

2[๐‘๐‘œ๐‘ (200 + 400) โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ (200 โˆ’ 400)]๐‘ ๐‘–๐‘›800

= โˆ’โˆš3

4(๐‘๐‘œ๐‘ 600 โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ (โˆ’200)๐‘ ๐‘–๐‘›800

= โˆ’โˆš3

4(1

2โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 200) ๐‘ ๐‘–๐‘›800

= (โˆ’โˆš3

8+โˆš3

4๐‘๐‘œ๐‘ 200) ๐‘ ๐‘–๐‘›800

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

4๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘ ๐‘–๐‘›800

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8(2๐‘๐‘œ๐‘ 200๐‘ ๐‘–๐‘›800)

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8(๐‘ ๐‘–๐‘›(200 + 800) โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›(200 โˆ’ 800))

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8(๐‘ ๐‘–๐‘›1000 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›(โˆ’600))

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›1800 +

โˆš3

8(๐‘ ๐‘–๐‘›1000 + ๐‘ ๐‘–๐‘›600)

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›1000 +

โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›600

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›(1800 โˆ’ 800) +

โˆš3

8(โˆš3

2)

= โˆ’โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

โˆš3

8๐‘ ๐‘–๐‘›800 +

3

16

=3

16= ๐‘….๐ป. ๐‘†

iii. ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ‘๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ“๐ŸŽ๐ŸŽ ๐’”๐’Š๐’๐Ÿ•๐ŸŽ๐ŸŽ =๐Ÿ

๐Ÿ๐Ÿ”

solution:

๐ฟ. ๐ป. ๐‘† = ๐‘ ๐‘–๐‘›100 ๐‘ ๐‘–๐‘›300 ๐‘ ๐‘–๐‘›500 ๐‘ ๐‘–๐‘›700

= ๐‘ ๐‘–๐‘›100 (1

2) ๐‘ ๐‘–๐‘›500๐‘ ๐‘–๐‘›700

=1

2(๐‘ ๐‘–๐‘›100๐‘ ๐‘–๐‘›500)๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

4(โˆ’2๐‘ ๐‘–๐‘›100๐‘ ๐‘–๐‘›500)๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

4(๐‘๐‘œ๐‘ (100 + 500) โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ (100 โˆ’ 500))๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

4(๐‘๐‘œ๐‘ 600 โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ (โˆ’400))๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

4(1

2โˆ’ ๐‘๐‘œ๐‘ 400) ๐‘ ๐‘–๐‘›700

= (โˆ’1

8+1

4๐‘๐‘œ๐‘ 400) ๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

4๐‘๐‘œ๐‘ 400๐‘ ๐‘–๐‘›700

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8(2๐‘๐‘œ๐‘ 400๐‘ ๐‘–๐‘›700)

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8(๐‘ ๐‘–๐‘›(400 + 700) โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›(400 โˆ’ 700)

Chapter 10 Class 1st year www.notespk.com

19

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8(๐‘ ๐‘–๐‘›1100 โˆ’ ๐‘ ๐‘–๐‘›(โˆ’300))

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8๐‘ ๐‘–๐‘›1100 +

1

8๐‘ ๐‘–๐‘›300

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8๐‘ ๐‘–๐‘›(1800 โˆ’ 700) +

1

8๐‘ ๐‘–๐‘›300

= โˆ’1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8๐‘ ๐‘–๐‘›700 +

1

8(1

2)

=1

16= ๐‘….๐ป. ๐‘†