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उत्तर समझें — चरण दर चरण

खण्ड ब (B) · दीर्घ उत्तरीय · प्रश्न 38
सिद्ध करें कि ((1 − tanθ)/(1 − cotθ))² = (1 + tan²θ)/(1 + cot²θ) = tan²θ.

दिया हुआ (Given)

tanθ और cotθ परिभाषित हैं; tanθ ≠ 0 और tanθ ≠ 1 है।

सिद्ध करना है (To prove)

[(1 − tanθ)/(1 − cotθ)]² और (1 + tan²θ)/(1 + cot²θ), दोनों tan²θ के बराबर हैं।

प्रमाण का तरीका (Proof plan)

एक पक्ष को पहचान और बीजगणित से सरल करके दूसरा पक्ष पाएँगे। जिन पदों से भाग देंगे, उनके अशून्य होने की शर्त बनाए रखेंगे।

चरण (Step) 1 — परिभाषा की शर्त

t = tanθ लें। tan और cot दोनों परिभाषित हों, t ≠ 0 तथा t ≠ 1 क्योंकि 1−cotθ हर में है।

चरण (Step) 2 — पहला व्यंजक

[(1−t)/(1−1/t)]² = [t(1−t)/(t−1)]² = (−t)² = t²। यहाँ 1−t = −(t−1) है।

चरण (Step) 3 — बीच का व्यंजक

(1+t²)/(1+1/t²) = (1+t²)/[(t²+1)/t²] = t²।

चरण (Step) 4 — निष्कर्ष

दोनों व्यंजक t² = tan²θ के बराबर हैं, बताई गई परिभाषा-शर्तों के अंतर्गत।

निष्कर्ष (Conclusion)

दोनों व्यंजक tan²θ हैं, बताई गई परिभाषा-शर्तों के अंतर्गत।

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