sin4θ - cos4θ সমান—
উচ্চতর গণিত প্রথম পত্রসংযুক্ত কোণের ত্রিকোণমিতিক অনুপাতত্রিভুজের sin ও cosine সূত্রের ব্যবহার (Topic Practice)
সঠিক উত্তরঃ
C.
2sin2θ - 1
Another Explanation (5): প্রশ্ন: \(\sin^4 \theta - \cos^4 \theta\) সমান কি?
উত্তর: \(2 \sin^2 \theta - 1\)
সমাধান:
প্রথমে, আমরা \(\sin^4 \theta - \cos^4 \theta\) কে ফ্যাক্টর করে লিখব:
\[
\sin^4 \theta - \cos^4 \theta = (\sin^2 \theta)^2 - (\cos^2 \theta)^2
\]
এটি পার্সোনাল পার্শ্ববিন্যাসের মাধ্যমে দুইটি পার্শ্বভাগে বিভক্ত করতে পারি:
\[
= (\sin^2 \theta - \cos^2 \theta)(\sin^2 \theta + \cos^2 \theta)
\]
আমাদের জানা আছে:
\[
\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1
\]
অতএব,
\[
\sin^4 \theta - \cos^4 \theta = (\sin^2 \theta - \cos^2 \theta) \times 1 = \sin^2 \theta - \cos^2 \theta
\]
এখন, \(\sin^2 \theta - \cos^2 \theta\) কে সরলীকৃত করে দেখা যাক:
\[
\sin^2 \theta - \cos^2 \theta = 2 \sin^2 \theta - 1
\]
এটি কারণ:
\[
\sin^2 \theta = \frac{1 - \cos 2\theta}{2}
\]
এবং,
\[
\cos^2 \theta = \frac{1 + \cos 2\theta}{2}
\]
অতএব,
\[
\sin^2 \theta - \cos^2 \theta = \frac{1 - \cos 2\theta}{2} - \frac{1 + \cos 2\theta}{2} = \frac{1 - \cos 2\theta - 1 - \cos 2\theta}{2} = \frac{-2 \cos 2\theta}{2} = -\cos 2\theta
\]
অন্যদিকে, আমরা জানি:
\[
\sin^2 \theta = \frac{1 - \cos 2\theta}{2}
\]
তাই,
\[
2 \sin^2 \theta - 1 = 2 \times \frac{1 - \cos 2\theta}{2} - 1 = (1 - \cos 2\theta) - 1 = - \cos 2\theta
\]
অতএব,
\[
\sin^2 \theta - \cos^2 \theta = 2 \sin^2 \theta - 1
\]
সুতরাং,
\[
\boxed{\sin^4 \theta - \cos^4 \theta = 2 \sin^2 \theta - 1}
\]