541 … dokaz 541 dokažite ako je p prost broj razli čit od ... · 3 dokaz 543 dokažite ako...
TRANSCRIPT
-
1
541 …
Dokaz 541
Dokažite ako je p prost broj različit od 2 i 3 tada je p + 1 ili p - 1 djeljivo sa 6.
Teorija
Za prirodni broj a kažemo da je djeljiv s prirodnim brojem b ako postoji prirodan broj q tako da vrijedi .a b q= ⋅
Broj q zovemo količnikom brojeva a i b i pišemo
ili : .a
q a b qb
= =
Prosti brojevi (prim – brojevi) su prirodni brojevi djeljivi bez ostatka samo s brojem 1 i sami sa sobom, a veći od broja 1. Prirodni brojevi koji su veći od broja 1, a nisu prosti brojevi nazivaju se složenim brojevima. Složen broj je prirodan broj veći od jedan koji je djeljiv brojem 1, samim sobom i barem još jednim brojem. Svaki se složeni broj može rastaviti na proste faktore. Broj 1 nije ni prost, ni složen broj. Prostih brojeva ima beskonačno mnogo. Prosti brojevi su: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, …
����
Svaki se broj koji nije djeljiv ni sa 2 ni sa 3 pa i prost broj može napisati u jednom obliku 6 ∙ n – 1 ili 6 ∙ n + 1. Ako je p = 6 ∙ n – 1 tada je
1 6 1 1 6 1 1 6 .p n n n+ = ⋅ − + = =+ ⋅−⋅
Ako je p = 6 ∙ n + 1 tada je 1 6 1 1 6 1 1 6 .p n n n− = ⋅ + − = =− ⋅+⋅ ■
-
2
Dokaz 542
Dokažite ako je neki broj zbroj kvadrata dvaju cijelih brojeva njegov je kvadrat također zbroj
kvadrata dvaju cijelih brojeva.
Teorija
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Potenciranje potencija:
( ) ( ) ( ) ( ), .m n m nn m n m n m n m
a a a a a a⋅ ⋅
= = = =
����
Neka je n = a2 + b2. Tada slijedi:
( ) ( ) ( )2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22/ 2n a b n a b n a b n a a b b= + = + = + = + ⋅ ⋅ +
2 4 2 2 4 2 4 2 2 4 2 22 2 4n a a b b n a a b b a b = + ⋅ ⋅ + = − ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅
( ) ( )2 22 2 2 2 .n a b a b = − + ⋅ ⋅ ■
-
3
Dokaz 543
Dokažite ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je i ovaj niz geometrijski:
a1 ∙ b, a2 ∙ b, a3 ∙ b, …
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
Ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
3 12 4 ... ... .1 2 3
a aa an q
a a a an
+= = = = = =
Treba pokazati da isto vrijedi i za navedeni niz.
♥ 2 2 2 .1 1 1
b
b
a b a aq
a b a a
⋅ ⋅= = =
⋅ ⋅
♥ 3 3 3 .2 2 2
b
b
a b a aq
a b a a
⋅ ⋅= = =
⋅ ⋅
♥ 4 4 4 .3 3 3
b
b
a b a aq
a b a a
⋅ ⋅= = =
⋅ ⋅
…
♥ 1 1 1 .a b a a
n n n qa b an
b
an nb
⋅ ⋅+ + += = =
⋅ ⋅ itd. ■
-
4
Dokaz 544
Dokažite ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je i ovaj niz geometrijski:
, , , ...1 2 3
b b b
a a a
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
����
Ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
3 12 4 ... ... .1 2 3
a aa an q
a a a an
+= = = = = =
Treba pokazati da isto vrijedi i za navedeni niz.
♥ 1 12 2 1 .22
1 1 1
b
a a a
b
b aa q
a a a
b= = = =
♥ 1 13 3 2 .33
2 2 2
b
a a a
b
b aa q
a a a
b= = = =
♥ 1 134 4 .44
3 3 3
b
aa a
b aa q
a a a
b
b= = = =
…
-
5
♥ 1 11 1 .
11
b
a a an n nb aa qnn
a an
b
b
n an
+ += = = =++
itd. ■
-
6
Dokaz 545
Dokažite ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je i ovaj niz geometrijski:
, , , ...1 2 3n n n
a a a
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Dijeljenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), , , .: : : :n nn n
a a a an nn n n na b a b a b a bn n
b bb b= = = =
����
Ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
3 12 4 ... ... .1 2 3
a aa an q
a a a an
+= = = = = =
Treba pokazati da isto vrijedi i za navedeni niz.
♥ 2 2 .11
nna a n
qn aa
= =
♥ 3 3 .22
nna a n
qn aa
= =
♥ 4 4 .33
nna a n
qn aa
= =
…
♥ 1 1 .nn
a a nn n qn aa nn
+ += =
itd. ■
-
7
Dokaz 546
Dokažite ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je i ovaj niz geometrijski:
a1 + a2, a2 + a3, a3 + a4, …
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
Ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
3 12 4 ... ... .1 2 3
a aa an q
a a a an
+= = = = = =
Treba pokazati da isto vrijedi i za navedeni niz.
♥ ( )
( )
( )
( )
12 3 2 2 2 2 2 .11 2 1 1 1
1
1 11
a a a a q a q a aq
a a a a q a
q
qq a a
+ + ⋅ ⋅ + ⋅= = = = =
+ + ⋅ ⋅
+
+ +⋅
♥ ( )
( )
( )
( )
13 4 3 3 3 3 3 .12 3 2 2 2
1
2 12
a a a a q a q a aq
a a a a q a
q
qq a a
+ + ⋅ ⋅ + ⋅= = = = =
+ + ⋅ ⋅
+
+ +⋅
♥ ( )
( )
( )
( )
154 4 4 4 4 4 .13 4 3 3 3
1
3 13
a a a a q a q a aq
a a a a q a
q
qq a a
+ + ⋅ ⋅ + ⋅= = = = =
+ + ⋅ ⋅
+
+ +⋅
…
♥ ( )
( )
( )
( )
11 2 1 1 1 1 1 .11
1
1
a a a a q a q a an n n n n n n qa a a a q a q a an n n n q n
q
nn
+ + ⋅ ⋅ + ⋅+ + + + + + += = = = =
+ + ⋅ ⋅ ++
+
+⋅ itd. ■
-
8
Dokaz 547
Dokažite ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je i ovaj niz geometrijski:
a1 ∙ a2, a2 ∙ a3, a3 ∙ a4, …
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Dijeljenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), , , .: : : :n nn n
a a a an nn n n na b a b a b a bn n
b bb b= = = =
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
����
Ako brojevi a1, a2, a3, … čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
3 12 4 ... ... .1 2 3
a aa an q
a a a an
+= = = = = =
Treba pokazati da isto vrijedi i za navedeni niz.
♥
22 2 222 3 2 2 2 2 2 2 .
2 2 21 2 1 1 11 1 1
a a a a q a q a a aq
a a a a q aa q a a
q
q
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = = = = = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
♥
22 2 223 4 3 3 3 3 3 3 .
2 2 22 3 2 2 22 2 2
a a a a q a q a a aq
a a a a q aa q a a
q
q
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = = = = = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
♥
22 2 2254 4 4 4 4 4 4 .
2 2 23 4 3 3 33 3 3
a a a a q a q a a aq
a a a a q aa q a a
q
q
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = = = = = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
…
♥ 22 2 2
21 2 1 1 1 1 1 1 .2 2 2
1
a a a a q a q a a an n n n n n n n qa a a a q an n n na q a an n n n
q
q
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + + + + + + + += = = = = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ +
itd. ■
-
9
Dokaz 548
Dokažite ako brojevi a, b, c čine aritmetički niz jednadžba a ∙ x2 – 2 ∙ b ∙ x + c = 0 ima korijen 1.
Teorija
Niz (slijed) je aritmetički ako je razlika svakog člana niza (osim prvog) i člana ispred njega stalna i iznosi d.
5 52 1 3 2 4 3 4 1, , , , , ... , . .6 .a a d a a d a a d a a d a a da d an n−− = =− = − = − = = −−
, .21a a d nn n− = ≥−
Broj d naziva se razlika (diferencija) aritmetičkog niza. Aritmetički niz je jednoznačno određen ako znamo prvi član a1 i razliku d. Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Dijeljenje potencija jednakih baza:
, .: :n m n m n m n m
a a a a a a− −
= =
Da bi umnožak bio jednak nuli, dovoljno je da jedan faktor bude jednak nuli. 0 0 ili 0 il .i 0a b a b a b⋅ = ⇔ = = = =
����
1.inačica Ako brojevi a, b, c čine aritmetički niz, onda je razlika između člana i člana pred njim stalna. Vrijedi:
2 2 2 0.b a c b b b a c b a c a c b a b c− = − + = + ⋅ = + + = ⋅ − ⋅ + =
Usporedbom 2 2 0
2 0
a x b x c
a b c
⋅ − ⋅ ⋅ + =
− ⋅ + =
vidi se da je x = 1 korijen zadane jednadžbe. ■ 2.inačica Ako brojevi a, b, c čine aritmetički niz, onda je razlika između člana i člana pred njim stalna. Vrijedi:
2 .b a c b b b a c b a c− = − + = + ⋅ = +
Dokažimo da je x = 1 korijen zadane jednadžbe.
[ ] ( )2 20 022 b aa x b x c a x a c x cc⋅ − ⋅ ⋅ + = ⋅ − + ⋅+ += =⋅
( ) ( )2 20 0a x a x c x c a x a x c x c ⋅ − ⋅ − ⋅ + = ⋅ − ⋅ + − ⋅ + =
( ) ( ) ( ) ( )1 0
1 1 0 1 00
xa x x c x x a x c
a x c
− = ⋅ ⋅ − − ⋅ − = − ⋅ ⋅ − =
⋅ − =
/:
111 1.
2
xx x
ca x c a x c x
aa
= = =
⋅ = ⋅ = =
■
-
10
Dokaz 549
Dokažite ako brojevi a, b, c čine geometrijski niz, onda jednadžba a ∙ x2 + 2 ∙ b ∙ x + c = 0 ima
dvostruki korijen.
Teorija
Niz (an) je geometrijski niz ako je svaki član niza, počevši od drugog, jednak prethodnom članu pomnoženom s konstantom q ≠ 0, tj.
1 .a a qnn = ⋅+
Broj q naziva se količnik geometrijskog niza. Niz je geometrijski ako je omjer svakog člana i člana ispred njega stalan:
.1
an qa
n
=
−
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Diskriminanta kvadratne jednadžbe 2
0a x b x c⋅ + ⋅ + = je broj
2 4 .D b a c= − ⋅ ⋅ ♥ Ako je D > 0, jednadžba ima dva realna rješenja. ♥ Ako je D = 0, jednadžba ima jedno dvostruko realno rješenje. ♥ Ako je D < 0, jednadžba ima kompleksno – konjugirana rješenja. Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Drugi korijen pozitivnog broja a je pozitivni broj koji pomnožen sam sa sobom daje broj a. Vrijedi:
( ) ( )2 2
, .a a a a= =
Množenje drugih korijena:
, , 0, .a b a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ≥
Kvadrat realnog broja je nenegativan broj. 2 2
0 , , 0 0.a a R a a≥ ∈ = =
Dijeljenje drugih korijena:
, ., , 0a aa a
a bb bb b
= = ≥
����
1.inačica Ako brojevi a, b, c čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
/ 2 .b c b c
b a cb a b
aa
b⋅ ⋅= = = ⋅
-
11
Pokažimo da je diskriminanta zadane jednadžbe jednaka nuli. 22 2 02 0
, 2
2 4,
a x b x ca x b x c
a a b b c cD b a c
⋅ + ⋅ ⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + = = = ⋅= − ⋅ ⋅
=
( ) 24 22
2 4 4D b a c D a b a cb c = ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ − ⋅ ⋅
=
⋅
4 4 0.4 4D a c a a Dac cD c = ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ − =⋅ ⋅ ■ 2.inačica Ako brojevi a, b, c čine geometrijski niz, onda je kvocijent između člana i člana pred njim stalan. Vrijedi:
/ ./2 2b c b c
b a c b a c b a c b a ca b a
ab
b= = = ⋅ = ⋅ = ⋅ = ⋅⋅ ⋅
Dalje slijedi:
( ) ( )2 22 22 0 2 0a x b x c a xb ca ac x c ⋅ + ⋅ ⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅= +⋅ =
( ) /:2
0 0a x c a x c a x c a x c a ⋅ + = ⋅ + = ⋅ = − ⋅ = −
.1,2c c
x xaa
= − = − ■
-
12
Dokaz 550
Dokažite da je funkcija inverzna linearnoj funkciji i sama linearna.
Teorija
Kompozicija funkcija:
( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ), .f g x f g x g f x g f x= =� � Funkcija :g K D→ inverzna je funkciji :f D K→ ako vrijedi:
( )( ) za sveg f x x x D= ∈
( )( ) za sve .f g y y y K= ∈ Inverzna funkcija g piše se f -1.
( )( ) ( )( ), .1 1f f x x f f x x− −= =
f -1f
KD K D
1
2
3
3
5
77
5
3
3
2
1
Linearna funkcija je realna funkcija zadana jednadžbom f(x) = a ∙ x + b, a ≠ 0.
����
1.inačica 1 1
/l
y k x l k x l y k x y l k x y l x yk kk
= ⋅ + ⋅ + = ⋅ = − ⋅ = − = ⋅ −⋅
[ ]
zamje
11.
na
ly x yx y a
k
l
b
b
ak
k
xk
↔ =
= −
= ⋅ − = ⋅ +
■
2.inačica
[ ]1
/y k x l x k y l k y l x k y xx y lk
l k y x= ⋅ + = ⋅ + ⋅ + = ⋅ = − ⋅ = − ⋅↔
zamje
.11
na
ak
lb
k
ly x y a x b
k k
= ⋅ − = ⋅ +
=
= −
■
3.inačica
( )( ) ( )( ) ( )1 1f f x x f f x x f x k x l= ⋅ +− −= = � ( ) ( ) ( ) ( )
1 11 1 1/1l
k f x l x k f x x l k f xk
x l f x xk k
− − − − ⋅ + = ⋅ = − ⋅ = − = ⋅ −⋅
-
13
( )
zamjena
1 1 .ak
l
a b
bk
f x x
− = ⋅ +
=
= −
■
-
14
Dokaz 551
Why sin x can't be greater than 2 cos x+ ? (Mala Sirena, studies mathematics)
Teorija
Množenje nejednakosti pozitivnim brojem: 0 .,a b c a c b c≤ > ⋅ ≤ ⋅
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Dijeljenje drugih korijena:
, .a aa a
b bb b= =
Za realni broj x njegova je apsolutna vrijednost (modul) broj │x│ koji određujemo na ovaj način:
, .
, 0
0
x xx
x x
≥=
− 0 vrijedi: 2 2
.2 2
a b a b+ +≤
Broj 2
a b+ zove se aritmetička sredina, a broj
2 2
2
a b+ kvadratna sredina brojeva a i b.
����
You can use the AM – QM inequality:
2 2sin cos sin cos sin cossin cos 1 1
2 2 2 2 2 2
x x x x x xx x+ + ++≤ ≤ ≤
sin cos sin cos/
2 2sin co
2 22 s 2
2 2
x x x xx x⋅
+ + ≤ ≤ + ≤
sin 2 cos sin sin 2 cos 2 cosx x x x x x ≤ − ≤ ≤ − ≤ +
because, for
1 32 , 2
2 2x k kπ π
∈ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
2 cos 2 cosx x− ≤ +
and, for
1 12 , 2
2 2x k kπ π
∈ − + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
2 cos 2 cos 2 cos .x x x− = − ≤ + ■
-
15
Dokaz 552
Dokažite identitet ( )2
sin 2 .xtg x ctg x
⋅ =+
Teorija
Formula za sinus dvostrukog kuta
( ) ( )sin 2 2 sin cos 2 sin cos sin, .2α α α α α α⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa: sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Definicija kotangensa pomoću sinusa i kosinusa:
,cos cos
sins si.
n
x xctg x ctg x
x x= =
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Zbrajanje razlomaka jednakih nazivnika:
, .a b a b a b a b
n n n n n n
+ += + + =
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Dijeljenje potencija jednakih baza:
, .n n
a an m n ma am m
a a
− −= =
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
����
1.inačica
-
16
( )2 2 2
sin 2 2 sin cos2 2 2 21 sin cos sin cos
sin cos sin cos sin cos sin cos
x x xx x x x
x x x x x x x x
⋅ = ⋅ ⋅ = = = =+
+⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 2 2.
sin cossin coscos sinc
2 2
sin cosos sinx x
x x tg x ctg xx xx xx x
= = =+++
⋅ ⋅
■
2.inačica 2
2 2 2 2 12 2sin cos 1 1sin cos
cos sin sin cos sin cossin cos
x xtg x ctg x x xx x x x x xx x
= = = = =+ ++
⋅ ⋅⋅
( )2 sin cos sin 2 .x x x= ⋅ ⋅ = ⋅ ■
-
17
Dokaz 553
U trokutu ABC vrijedi 2 .ABC ACB∠ = ⋅∠ Dokažite da je 2 2
.BC AB AC AB⋅ = −
Teorija
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Nasuprot jednakih stranica leže jednaki kutovi. Kut koji je susjedni kut nekog unutarnjeg kuta trokuta nazivamo vanjskim kutom tog trokuta. Vanjski kut trokuta jednak je zbroju njemu nasuprotnih unutarnjih kutova. Jednakokračni trokut je onaj kome su dvije stranice jednakih duljina i te stranice se nazivaju krakovi, dok je treća stranica (osnovica) različite duljine od duljine kraka. Sličnost trokuta Kažemo da su dva trokuta slična ako postoji pridruživanje vrhova jednog vrhovima drugog tako da su odgovarajući kutovi jednaki, a odgovarajuće stranice proporcionalne.
,, ,1 1 11 1 1
.a b c
ka b c
α α β β γ γ= = = = = =
Omjer stranica sličnih trokuta k zovemo koeficijent sličnosti.
b1
c1
a1
c
b a
C1
A B
C
A1 B1
Prvi poučak sličnosti (K – K) Dva su trokuta slična ako se podudaraju u dva kuta. Drugi poučak sličnosti (S – K – S) Dva su trokuta slična ako se podudaraju u jednom kutu, a stranice koje određuju taj kut su proporcionalne. Treći poučak sličnosti (S – S – S) Dva su trokuta slična ako su im sve odgovarajuće stranice proporcionalne. Četvrti poučak sličnosti (S – S – K) Dva su trokuta slična ako su im dvije stranice proporcionalne, a podudaraju se u kutu nasuprot većoj stranici. Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ +
����
-
18
2 ⋅⋅⋅⋅ γγγγ
γγγγ
B
C
A
Produžimo stranicu AB preko točke B do točke D tako da je
.BC BD=
γγγγ
γγγγ
2 ⋅⋅⋅⋅ γγγγ
γγγγ
D
B
C
A
Trokut BDC je jednakokračan pa vrijedi
.BDC DCB γ∠ = ∠ =
Sa slike vidi se:
.AD AB BD AD AB BC= + = +
Iz sličnosti trokuta ΔABC i ΔADC (podudaraju se u dva kuta, K – K) slijedi razmjer: 2
/AD AC AD AC
AD AB ACAC AB AC AB
AC AB⋅ ⋅⋅= = =
( )2
AD AB B AB BC AB ACC + ⋅ = = +
2 2 2 2.AB BC AB AC BC AB AC AB + ⋅ = ⋅ = − ■
Zahvaljujem Lauri Župčić, studentici PMF – a, na dokazu!
-
19
Dokaz 554
Dokažite ako je a b a b→ → → →
+ = − da su vektori okomiti.
Teorija
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Drugi korijen pozitivnog broja a je pozitivni broj koji pomnožen sam sa sobom daje broj a. Vrijedi:
( ) ( )2 2
, .a a a a= =
Formula za skalarni produkt vektora = i =a a i a j b b i b jx y x y→ → → → → →
⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ pomoću njihovih
komponenata u pravokutnom koordinatnom sustavu (Kartezijevu koordinatnom sustavu) glasi:
.a b a b a bx x y y→ →
= ⋅ + ⋅�
Dva su vektora ia b→ →
okomita ako im je skalarni produkt jednak nuli:
0.a b a b a bx x y y→ →
⊥ ⋅ + ⋅ =
Duljina vektora definira 2 2se= .a a i a j a a ax y x y→ → → →
⋅ + ⋅ = +
����
Neka su zadani vektori
= i =a a i a j b b i b jx y x y→ → → → → →
⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅
a b a b a i a j b i b j a i a j b i b jx y x y x y x y
→ → → → → → → → → → → → + = − ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ − ⋅ + ⋅
a i a j b i b j a i a j b i b jx y x y x y x y
→ → → → → → → → ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ − ⋅ − ⋅
( ) ( ) ( ) ( )a b i a b j a b i a b jx x y y x x y y→ → → →
+ ⋅ + + ⋅ = − ⋅ + − ⋅
( ) ( ) ( ) ( )2 22 2
a b a b a b a bx x y y x x y y + + + = − + −
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2/
2 2a b a b a b a bx x y y x x y y + + + = − + −
( ) ( ) ( ) ( )2 2
2 22 2a b a b a b a bx x y y x x y y
+ + + = − + −
( ) ( ) ( ) ( )2 22 2
a b a b a b a bx x y y x x y y + + + = − + −
-
20
2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2a a b b a a b b a a b b a a b bx x x x y y y y x x x x y y y y + ⋅ ⋅ + + + ⋅ ⋅ + = − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ +
2 2 2 2 2 2 22 2 2 22a b a b a b a bx x y y xa b a b a b a bx x y y x x y yx y y + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = − ⋅+ + + + + ⋅ +⋅ − ⋅
2 2 2 2a b a b a b a bx x y y x x y y ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
2 2 2 2 0 4 4 0a b a b a b a b a b a bx x y y x x y y x x y y ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ =
/4 4 0 0.: 4a b a b a b a bx x y y x x y y ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ = ■
-
21
Dokaz 555
Dokažite ako je P period od funkcija f i g, onda je P period i od funkcije ,f gα β⋅ + ⋅ gdje su α i β
bilo koji realni brojevi.
Teorija
Ako za funkciju :f D R→ postoji P > 0 takav da je
( ) ( ) za sva ,i, kf x P f x x D+ = ∈ tada funkciju f nazivamo periodična funkcija. Pozitivni brojevi P za koje vrijedi gornja formula nazivaju se periodi funkcije f. Ako postoji najmanji takav pozitivni broj P, tada se on naziva temeljni period.
����
( )( ) ( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( ) ( )
f x P f x
g x P g xf g x P f x P g x P f x g xα β α β α β
+ = ⋅ + ⋅ + = ⋅ + + ⋅ + = = ⋅ + ⋅ =
+ =
( )( ),f g xα β= ⋅ + ⋅ tj. P je period od .f gα β⋅ + ⋅ ■
-
22
Dokaz 556
Dokažite ako je P period od funkcija f i g, onda je P period i od funkcije .f g⋅
Teorija
Ako za funkciju :f D R→ postoji P > 0 takav da je
( ) ( ) za sva ,i, kf x P f x x D+ = ∈ tada funkciju f nazivamo periodična funkcija. Pozitivni brojevi P za koje vrijedi gornja formula nazivaju se periodi funkcije f. Ako postoji najmanji takav pozitivni broj P, tada se on naziva temeljni period.
����
( )( ) ( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( ) ( ) ( )( ),
f x P f x
g x P g xf g x P f x P g x P f x g x f g x
+ =
+
⋅ + = + ⋅ + = = ⋅ = ⋅
=
tj. P je period od .f g⋅ ■
-
23
Dokaz 557
Dokažite ako je P period od funkcija f i g, onda je P period i od funkcije ( ), 0, .f
g x x Rg
≠ ∀ ∈
Teorija
Ako za funkciju :f D R→ postoji P > 0 takav da je
( ) ( ) za sva ,i, kf x P f x x D+ = ∈ tada funkciju f nazivamo periodična funkcija. Pozitivni brojevi P za koje vrijedi gornja formula nazivaju se periodi funkcije f. Ako postoji najmanji takav pozitivni broj P, tada se on naziva temeljni period.
����
( )( )( )
( ) ( )
( ) ( )( )( )
( ),f x P f x
g x P g x
f x P f xf fx P x
g g x P g x g
+ = + + = = = =
+ + =
tj. P je period od .f
g ■
-
24
Dokaz 558
Dokažite u svakom pravokutnom trokutu vrijedi relacija ( )2
2 .2 2
a btg
a b
β⋅ ⋅
⋅ =−
Teorija
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Pravokutni trokuti imaju jedan pravi kut (kut od 90º). Stranice koje zatvaraju pravi kut zovu se katete, a najdulja stranica je hipotenuza pravokutnog trokuta. Sinus šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete nasuprot tog kuta i duljine hipotenuze. Kosinus šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete uz taj kut i duljine hipotenuze. Formule za sinus i kosinus dvostrukog kuta
( ) ( )sin 2 2 sin cos 2 sin cos sin, .2α α α α α α⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅
( ) ( )2 2 2 2cos 2 cos sin cos sin, c s 2 .oα α α α α α⋅ = − − = ⋅ Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa: sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
����
ββββ
αααα
cb
a
Sa slike vidi se:
sin sin sinsin
.cos
c
/
/os cos cos
b b b
b cc c c
a a a a c
c cc
c
cβ β ββ
ββ β β
= = = = ⋅
= ⋅ = =
⋅
⋅=
-
25
Sada je
( ) ( )
( )
( )
22 2 cos sin2 2 cos sin 2 cos sin2 2 2 2 2 2 22 2 2 2cos sin cos sincos sin
ca b c c c
a b c c cc c
β ββ β β β
β β β ββ β
⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = =
− ⋅ − ⋅ ⋅ −⋅ − ⋅
( )
( )( )( )
( )2 cos sin sin 2
2 .2 2 cos 2cos s
2
2 in
c
ctg
β β ββ
ββ β
⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = ⋅
⋅⋅ − ■
-
26
Dokaz 559
Dokažite ako u trokutu vrijedi relacija ( )2 2
cos 2 ,2
a b
cβ
−⋅ = a > b, onda je trokut pravokutan.
Teorija
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Pravokutni trokuti imaju jedan pravi kut (kut od 90º). Stranice koje zatvaraju pravi kut zovu se katete, a najdulja stranica je hipotenuza pravokutnog trokuta. Pitagorin poučak Trokut ABC je pravokutan ako i samo ako je kvadrat nad hipotenuzom jednak zbroju kvadrata nad katetama. Kosinus šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete uz taj kut i duljine hipotenuze. Poučak o kosinusu (kosinusov poučak) U trokutu ABC vrijede ove jednakosti:
2 2 22 cos ,a b c b c α= + − ⋅ ⋅ ⋅
2 2 22 cos ,b a c a c β= + − ⋅ ⋅ ⋅
2 2 22 cos .c a b a b γ= + − ⋅ ⋅ ⋅
Formula za kosinus dvostrukog kuta
( ) ( )2 2cos 2 2 cos 1 2 cos 1 cos, .2α α α α⋅ = ⋅ − ⋅ − = ⋅ Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Dijeljenje potencija jednakih baza:
, .: :n m n m n m n m
a a a a a a− −
= =
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Da bi umnožak bio jednak nuli, dovoljno je da jedan faktor bude jednak nuli.
0 0 ili 0 il .i 0a b a b a b⋅ = ⇔ = = = =
����
ββββ
αααα
cb
a
( )2 2 2 2 2 2
2 22cos 2 2 cos 1 2 c 1 /os2 2 2
a b a b a b
c c ccβ β β
− − −⋅ = ⋅ − = = ⋅⋅ −
2 2 2 2 2 2 2 22 22 cos 2 cos .c c a b b a c cβ β ⋅ ⋅ − = − = + − ⋅ ⋅
Iz kosinusova poučka dobijemo 2 2 2 2 cos .b a c a c β= + − ⋅ ⋅ ⋅
-
27
Sada je 2 2 2 2 22 cos 2 2 2 2 222 cos 2 cos2 2 2 2 cos
b a c ca c c a c a c
b a c a c
ββ β
β
= + − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ = + − ⋅ ⋅ ⋅
= + − ⋅ ⋅ ⋅ 2 22 22 cos 2 cos2 2 2 2 cos cos2 2a c a cc a c c a cβ β β β − ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ ⋅+ +
( )2 22 22 cos 2 cos cos co/: s2c a c c a cβ β β β − ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅−
( )0
2 2cos cos 0 cos cos 0
nema smisla
cos 0
cos 0
c
c a c c c a
c a
β β β β β
β
=
⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ − = = ⋅ − =
cos 0.
cos 0c a
β
β
=
⋅ − =
Iz cos β = 0 slijedi 2
πβ = pa bi stranica b trebala biti hipotenuza. Zbog uvjeta a > b to nije moguće.
Iz cos 0c aβ⋅ − = slijedi
cos 0 cos cos c1
/ os .a
c a c a cc
ac
β β β β⋅ − = ⋅ = ⋅ = =⋅
Sada je stranica c hipotenuza pa Pitagorin poučak glasi: 2 2 2.c a b= + ■
-
28
Dokaz 560
Dokažite log log 1b aa b⋅ = , gdje su a i b pozitivni brojevi različiti od 1.
Teorija
Logaritam broja a po bazi b je broj c kojim treba potencirati bazu b da se dobije broj a. Mnemotehničko pravilo za pamćenje osnovne veze eksponencijalne i logaritamske funkcije:
llog ogb
c ca c a b a b
b=
→= =
Svojstva:
log log log lo, .gn na n a n a ab b b b
= ⋅ ⋅ =
log 1 1 lo, .gb bb b
= =
����
Iz jednakosti slijedi: log
.log
mx ma x a m na b
nx n x bb
= = = = =
Jednakost am = bn logaritmiramo najprije po bazi a, onda po bazi b.
log log log log
log loglog lo
/ lo
g
g
/ log
m n m na b a b m a n ba a a a
m n m n m a n ba b a b b bb b
a
b
= = ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅= =
1 log loglo
metoda
zamjeng log
log e1 log
m n b m n ba an b a na bm a n m a n
b b
⋅ = ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ ⋅ =
/ :log log log log 1.nn b a n b aa ab b ⋅ ⋅ = ⋅ = ■
-
29
Dokaz 561
Dokažite u svakom pravokutnom trokutu zbroj polumjera opisane i upisane kružnice je aritmetička
sredina kateta.
.2
a bR r
++ =
Teorija
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Pravokutni trokuti imaju jedan pravi kut (kut od 90º). Stranice koje zatvaraju pravi kut zovu se katete, a najdulja stranica je hipotenuza pravokutnog trokuta. Ploština pravokutnog trokuta izračunava se po formuli
2,
a bP
⋅=
gdje su a i b duljine kateta. Ploština trokuta:
• ,P r s= ⋅ gdje je r polumjer upisane kružnice, s poluopseg 2
.a b c
s+ +
=
• 4
,a b c
PR
⋅ ⋅=
⋅ gdje su a, b, c duljine stranica, R polumjer opisane kružnice.
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Dijeljenje potencija jednakih baza:
.:n m n m
a a a−
=
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Aritmetička sredina (prosjek, srednja vrijednost) Aritmetička sredina brojeva a i b je njihov poluzbroj.
.2
Aa b
=+
Aritmetičku sredinu računamo tako da zbrojimo sve brojeve i dobiveni zbroj podijelimo s brojem koliko ima zadanih brojeva.
����
-
30
4/
14
/
4 .4
a b c a b ca b c R
P
a b c R RP P P P
R RP
P r s r s P r s rs
Ps
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = = = = ⋅ ⋅
⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ = =
⋅
⋅
Računamo zbroj R + r.
2
2
24 4
2 2
a b
a b c P a
a bP
a b
b cR
cs
r R ra b a b cP s
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
+ = + + = + ⋅ + +⋅ ⋅
⋅=
+ +=
( )( )
2
42 2
2
2 2
a bc a b c a bc c a b
R r Ra b
ar R r
a b c a b cb a b c
⋅⋅ + + + ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅
+ = + + = + + = ⋅ + + + + ⋅ + +⋅
( )2 2 2
22
2c a c b c
c a ba b
R ra b c
⋅ + ⋅ + + ⋅ ⋅ + = ⋅
= ++ +
( ) ( )
2 2 2 22 2
2 2
c a c b a b a b c a c b a a b bR r R r
a b c a b c
⋅ + ⋅ + + + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ + + ⋅ ⋅ + + = + =
⋅ + + ⋅ + +
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( ) ( )( )
2
2 2 2
a b cc a b a b a b c a b a bR r R
ar R r
a b c b ca b c
⋅ + + + + ⋅ + ++ + ⋅ + = + = + =
⋅ + + ⋅ + + + +⋅
+
.2
a bR r
+ + = ■
-
31
Dokaz 562
Dokažite da iz ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2
2 2 2a b c a b c a b c a b c b c a− + − + − = + − ⋅ + − ⋅ + + + − ⋅ slijedi
.a b c= =
Teorija
Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Kvadrat trinoma:
( ) ,2 2 2 2
2 2 2a b c a b c a b a c b c+ + = + + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
( )2
2 .2 2 2
2 2a b c a b a c b c a b c+ + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + +
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Zbroj kvadrata realnih brojeva jednak je nuli, ako je svaki član jednak nuli. 2 2
0 0.a b a b+ = ⇔ = =
����
Preoblikujemo lijevu stranu jednakosti.
( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2L a b c a b c L a a b b c c a a b b c c= − + − + − = − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ +
2 2 22 2 2 2 2 2 .L a b c a b a c b c = ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
Preoblikujemo desnu stranu jednakosti.
( ) ( ) ( )2 2 2
2 2 2D a b c a b c b c a= + − ⋅ + − ⋅ + + + − ⋅
2 2 2 2 2 24 2 4 4 4 4 2 4D a b c a b a c b c a b c a b a c b c = + + ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ + + ⋅ + − ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ +
2 2 24 2 4 4b c a b c a b a c+ + + ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
2 2 26 6 6 6 6 6 .D a b c a b a c b c = ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
Zbog uvjeta L = D slijedi: 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6a b c a b a c b c a b c a b a c b c⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅
2 2 22 2 2 2 2 2a b c a b a c b c ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ −
2 26 6 6 6 6 0b c a b a c b c− ⋅ − ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ =
2 2 24 4 4 4 4 4 0a b c a b a c b c − ⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ =
( )2 2 24 4 4 4 /4 4 0 : 2a b c a b a c b c − ⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = −⋅ 2 2 2
2 2 2 2 2 2 0a b c a b a c b c ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ =
2 2 2 2 2 22 2 2 0a a b b a a c c b b c c − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ + =
( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 22 2 2 0a a b b a a c c b b c c − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ + + − ⋅ ⋅ + = ( ) ( ) ( )
2 2 20a b a c b c − + − + − =
-
32
0
0 .
0
a b a b
a c a c a b c
b c b c
− = =
− = = = = − = =
■
-
33
Dokaz 563
Dokažite da je n2 + 3 ∙ n – 4 paran broj za svaki n prirodan broj.
Teorija
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skup prirodnih brojeva označavamo slovom N, a zapisujemo
{ }1, 2, 3, 4, 5, ... , 1, , 1, . ...N n n n= − + Prirodni brojevi dijele se na parne i neparne brojeve. Da je proizvoljni prirodni broj m neparan znači da se može napisati u obliku
( )2 neki prirodni broj 1 2 1 .,,m m k k N= ⋅ + = ⋅ + ∈ Da je proizvoljni prirodni broj n paran znači da se može napisati u obliku
( )2 neki prirodni , 2 .broj ,n n k k N= ⋅ = ⋅ ∈
����
Neka je n paran broj. 2 , .n k k N= ⋅ ∈
Slijedi:
[ ] ( )22 2
3 4 2 3 2 4 6 42 4n kn n k k k k+ ⋅ − = = ⋅ + ⋅ ⋅ − = ⋅ + ⋅⋅ −= =
( ) 22 3 222 2 3 2 2 , .k k m mm Nk k= ⋅ += ⋅ ⋅ + ⋅ − = = ∈⋅ − ⋅ Neka je n neparan broj.
2 1 , .n k k N= ⋅ + ∈
Slijedi:
[ ] ( ) ( )22 2
3 4 2 1 3 22 1 1 4 4 4 1 6 3 4n n k k k k kn k+ ⋅ − = = ⋅ + + ⋅ ⋅ + − = ⋅ + ⋅ + + ⋅+ +⋅ −= =
( )2 2 2 24 4 6 4 4 6 4 101 3 4 2 2 5k k k k k k k k k k= ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅+ ++ ⋅− = 2
5 22 , .m k k m m N= ⋅ ⋅= = ∈+ ⋅ ■
-
34
Dokaz 564
Dokažite identitet 3 3cos sin
sin cos 1 0.cos sin
x xx x
x x
++ ⋅ − =
+
Teorija
Kub zbroja:
( ) ( )3 33 2 2 3 3 2 2 3
3 3 3 3, .a b a a b a b b a a b a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + = +
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Razlomak je jednak nuli ako je brojnik nula.
0 , 0 0.a
a nn
= ≠ =
Množenje zagrada
( ) ( ) .a b c d a c a d b c b d+ ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅
����
1.inačica
( ) ( )2 2cos sin cos cos sin sin3 3cos sinsin cos 1 sin cos 1
cos sin cos sin
x x x x x xx x
x x x xx x x x
+ ⋅ − ⋅ +++ ⋅ − = + ⋅ − =
+ +
( ) ( )2 2cos cos sin scos sincos si
i
n
nsin cos 1
x xx
x x
x x xx x
⋅ − ⋅ += + ⋅
+−
+=
2 2 2 2cos cos sin sin sin cos co1 cos sins sin sin co 1sx x x x xx x xx x x x= − ⋅ + + ⋅ − = + ⋅+⋅ −− =
-
35
2 2cos sin 1 1 1 0.x x= + − = − = ■ 2.inačica
3 3 3 3cos sin cos sin sin cos 1sin cos 1
cos sin cos sin 1 1
x x x x x xx x
x x x x
+ + ⋅+ ⋅ − = + − =
+ +
( ) ( )3 3cos sin sin cos cos sin cos sincos sin
x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ ⋅ + − += =
+
3 3 2 2cos sin sin cos sin cos cos sin
cos sin
x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ + ⋅ − −= =
+
( ) ( )3 3 2 2cos sin sin 1 sin 1 cos cos cos sincos sin
x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ − + − ⋅ − −= =
+
3 3 3 3cos sin sin sin cos cos cos sin
cos sin
x x x x x x x x
x x
+ + − + − − −= =
+
3 3 3 3cos sin sin sin cos co 00.
cos sin cos sin
s cos sinx x x x x x
x x x
x
x
x= = =
+ +
+ + − + − − − ■
3.inačica
( )3 3 3 3cos sin cos sin 2 2sin cos 1 sin cos cos sin
cos sin cos sin
x x x xx x x x x x
x x x x
+ ++ ⋅ − = + ⋅ − + =
+ +
3 3 2 2cos sin sin cos cos sin
cos sin 1 1
x x x x x x
x x
+ ⋅ += + − =
+
( ) ( ) ( )3 3 2 2cos sin sin cos cos sin cos sin cos sincos sin
x x x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ ⋅ + − + ⋅ += =
+
( )3 3 2 2 3 2 2 3cos sin sin cos sin cos cos cos sin sin cos sincos sin
x x x x x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ + ⋅ − + ⋅ + ⋅ += =
+
3 3 2 2 3 2 2 3cos sin sin cos sin cos cos cos sin sin cos sin
cos sin
x x x x x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ + ⋅ − − ⋅ − ⋅ −= =
+
3 3 2 2
co
3 2 2 3cos sin sin cos sin cos cos cos sin sin cos sin
s sin
x x x x x x x x x x x x
x x
+ + ⋅ +=
⋅ − ⋅
+
− ⋅ − −=
00.
cos sinx x= =
+ ■
4.inačica 3 3cos sin
sin cos 1cos sin
x xx x
x x
++ ⋅ − =
+
( ) ( )( )
cos sin
c
2 2cos cos sin sin2 2sin cos cos si
osn
sin
x x
x
x x x xx x x
xx
⋅ − ⋅ += + − +
+
+⋅ =
2 2 2 2cos cos sin sin sin cos cos sinx x x x x x x x= − ⋅ + + ⋅ − − =
2 2 2 2cos cos sin sin sin cos cos s 0.inx x x x x x x x− ⋅ + + ⋅ − =−= ■
-
36
Dokaz 565
Dokažite da su svaka dva jednakokračna trokuta sukladna ako se podudaraju u jednom kraku i
kutu nasuprot osnovici.
Teorija
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Trokut koji ima dvije sukladne stranice zove se jednakokračan trokut. Sukladne stranice su kraci, a treća stranica zove se osnovica trokuta. Sukladnost trokuta Kažemo da su dva trokuta sukladna ako postoji pridruživanje vrhova jednog vrhovima drugog tako da su odgovarajući kutovi jednaki, a odgovarajuće stranice jednakih duljina.
, , , ,1 1 1 1 1 1, .a a b b c cα α β β γ γ= = = = = =
Prvi poučak sukladnosti (S – S – S) Dva su trokuta sukladna ako se podudaraju u sve tri stranice. Drugi poučak sukladnosti (S – K – S) Dva su trokuta sukladna ako se podudaraju u dvije stranice i kutu između njih. Treći poučak sukladnosti (K – S – K) Dva su trokuta sukladna ako se podudaraju u jednoj stranici i oba kuta na toj stranici. Četvrti poučak sukladnosti (S – S – K) Dva su trokuta sukladna ako se podudaraju u dvije stranice i kutu nasuprot većoj stranici.
����
αααα
bb
Dva jednakokračna trokuta podudaraju se u jednom kraku. To ima za posljedicu da se podudaraju u oba kraka. Ti su trokuti sukladni po drugom poučku sukladnosti (S – K – S). ■
-
37
Dokaz 566
Dokažite jednakost ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2 2 2 2 2 2.
b c c a a ba b b c c a
a b a c b c b a c a c b
⋅ ⋅ ⋅+ + = ⋅ + ⋅ + ⋅
− ⋅ − − ⋅ − − ⋅ −
Teorija
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Dijeljenje potencija jednakih baza:
.:n m n m
a a a−
=
Razlika kubova:
( ) ( ) ( ) ( )3 3 2 2 2 2, .3 3a b a b a a b b a b a a b b a b− = − ⋅ + ⋅ + − ⋅ + ⋅ + = − Razlika kvadrata:
( ) ( ) ( ) ( ),2 .2 2 2a b a b a b a b a b a b− = − ⋅ + − ⋅ + = −
����
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2 2 2 2 2 2b c c a a b
a b a c b c b a c a c b
⋅ ⋅ ⋅+ + =
− ⋅ − − ⋅ − − ⋅ −
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )
2 2 2 2 2 2b c c a a b
a b a c b c a b a c b c
⋅ ⋅ ⋅= + + =
− ⋅ − − ⋅ − − − − ⋅ − −
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2 2 2 2 2 2b c c a a b
a b a c b c a b a c b c
⋅ ⋅ ⋅= − + =
− ⋅ − − ⋅ − − ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
2 2 2 2 2 2b c b c c a a c a b a b
a b a c b c
⋅ ⋅ − − ⋅ ⋅ − + ⋅ ⋅ −= =
− ⋅ − ⋅ −
( ) ( ) ( )
3 2 2 3 2 3 3 2 3 2 2 3b c b c c a c a a b a b
a b a c b c
⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅= =
− ⋅ − ⋅ −
-
38
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
3 2 2 3 3 2 3 2 2 3 2 3b c b c a b a c a b a c
a b a c b c
⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ + − ⋅ + ⋅= =
− ⋅ − ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
2 2 3 2 2 2 3 3b c b c a b c a b c
a b a c b c
⋅ ⋅ − + ⋅ − − ⋅ −= =
− ⋅ − ⋅ −
( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
2 2 3 2 2 2b c b c a b c b c a b c b b c c
a b a c b c
⋅ ⋅ − + ⋅ − ⋅ + − ⋅ − ⋅ + ⋅ += =
− ⋅ − ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
2 2 3 2 2 2b c b c a b c a b b c c
a b a c b c
− ⋅ ⋅ + ⋅ + − ⋅ + ⋅ + = =
− ⋅ − ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )
2 2 3 2 2 2b c a b c a b b c c
a b
b c
ba c c
⋅ ⋅ + ⋅ + − ⋅ + ⋅ + = =
− ⋅ − ⋅
−
−
( ) ( )( ) ( )
2 2 3 2 2 2b c a b c a b b c c
a b a c
⋅ + ⋅ + − ⋅ + ⋅ += =
− ⋅ −
( ) ( )
2 2 3 3 2 2 2 2 2b c a b a c a b a b c a c
a b a c
⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅= =
− ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( )
2 2 2 2 3 2 2 3 2a c b c a b a b a c a b c
a b a c
− ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅= =
− ⋅ −
( ) ( ) ( )( ) ( )
2 2 2 2 2c a b a b a b a c a b
a b a c
− ⋅ − + ⋅ ⋅ − + ⋅ ⋅ −= =
− ⋅ −
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )
2 2 2c a b a b a b a b a c a b
a b a c
− ⋅ − ⋅ + + ⋅ ⋅ − + ⋅ ⋅ −= =
− ⋅ −
( ) ( )( )( ) ( )
( ) ( )( )( ) ( )
2 2 2 2 2 2a b c a b a b a c c a b a b a c
a b a c a
a b
b ca
− ⋅ − ⋅ + + ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ + + ⋅ + ⋅= =
−
−=
− ⋅ − ⋅ −
( )2 2 2 2 2 2 2c a b a b a c c a c b a b a ca c a c
− ⋅ + + ⋅ + ⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅ + ⋅= = =
− −
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2a c a c a b b c a c a c b a ca c a c
⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ − + ⋅ −= = =
− −
( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( )a c a c b a c a c b a ca c a c b a c a cc c
c
a a
a
a c
− ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ +⋅ ⋅ − + ⋅ − ⋅ +=
−=
− − −= =
( ) .a c b a c a c b a b c a b b c c a= ⋅ + ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ ■
-
39
Dokaz 567
Dokažite jednakost 1 2cos .
21 tgα
α=
+
Teorija
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa: sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Dijeljenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), , , .: : : :n nn n
a a a an nn n n na b a b a b a bn n
b bb b= = = =
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Pravokutni trokuti imaju jedan pravi kut (kut od 90º). Stranice koje zatvaraju pravi kut zovu se katete, a najdulja stranica je hipotenuza pravokutnog trokuta. Pitagorin poučak Trokut ABC je pravokutan ako i samo ako je kvadrat nad hipotenuzom jednak zbroju kvadrata nad katetama. Tangens šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete nasuprot tog kuta i duljine katete uz taj kut. Kosinus šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete uz taj kut i duljine hipotenuze.
����
1.inačica 1
1 1 1 1 1 21 cos .2 2 2 2 2 1 11 sin 1 sin cos sin
1 2 22 2 2 cos cos1cos cos cos
tgα
α α α α αα αα α α
= = = = = =+ +
+ +
■
2.inačica
-
40
ββββ
αααα
c
b
a
1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 21 111 2 2
2 2
2 21
2
tg a a b a ca
b b
at
b
a
b
g c bb
b
αα
= = = = = = = = + + + ++
= = +
1 2221 cos .
2
o2
c s2
b
c
b b
cc c
b
αα
= = = = = =
■
-
41
Dokaz 568
Dokažite jednakost 1 2sin .
21 ctgα
α=
+
Teorija
Definicija kotangensa pomoću sinusa i kosinusa: cos cos
si i.
n s n,
x xctg x ctg x
x x= =
Dijeljenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), , , .: : : :n nn n
a a a an nn n n na b a b a b a bn n
b bb b= = = =
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Trokut je dio ravnine omeđen s tri dužine. Te dužine zovemo stranice trokuta. Pravokutni trokuti imaju jedan pravi kut (kut od 90º). Stranice koje zatvaraju pravi kut zovu se katete, a najdulja stranica je hipotenuza pravokutnog trokuta. Pitagorin poučak Trokut ABC je pravokutan ako i samo ako je kvadrat nad hipotenuzom jednak zbroju kvadrata nad katetama. Kotangens šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete uz taj kut i duljine katete nasuprot tog kuta. Sinus šiljastog kuta pravokutnog trokuta jednak je omjeru duljine katete nasuprot tog kuta i duljine hipotenuze.
����
1.inačica 1
1 1 1 1 1 21 sin .2 2 2 2 2 1 11 cos 1 cos sin cos
1 2 22 2 2 sin sin1sin sin sin
ctgα
α α α α αα αα α α
= = = = = =+ +
+ +
■
2.inačica
-
42
ββββ
αααα
c
b
a
1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 21 111 2 2 2 21
2 2 2
ctg b b a b cb
a a a a
bctg c a b
a
a
αα
= = = = = = = = = + +
=
+ ++
+
1 2221 sin .
2
i2
s n2
a
c
a a
cc c
a
αα
= = = = = =
■
-
43
Dokaz 569
Dokažite jednakost 21 cos
.sin cos
tgα
αα α
−=
⋅
Teorija
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Dijeljenje potencija jednakih baza:
.n
a n mam
a
−=
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa: sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
����
1.inačica 2 21 cos sin sin sin
.sin cos sin cos cos con s
2
sitg
α α α αα
α α α α α αα
−= = = =
⋅ ⋅ ⋅ ■
2.inačica 2 2 21 cos 1 cos sin 1 cos sin
sin cos sin cos cos sin c/ sin c
os cosostg
α α α α αα
α α α α α α α αα α
− − −= = =
⋅⋅ ⋅
⋅ ⋅
2 2 2 21 cos sin sin sin .α α α α − = = ■
-
44
Dokaz 570
Dokažite jednakost 21 2 sin
1.22 cos 1
α
α
− ⋅=
⋅ −
Teorija
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
1.inačica
( )2 2 2 2 2 2 2 21 2 sin cos sin 2 sin cos sin cos sin
2 2 2 2 2 22 2 22 cos 1 2 cos cos sin cos sin2 cos cos sin
α α α α α α α α
α α α α α αα α α
− ⋅ + − ⋅ − −= = = =
⋅ − ⋅ − − −⋅ − +
2 2cos sin2 2cos sin
1.α α
α α
−= =
− ■
2.inačica
( )21 2 1 cos2 2 21 2 sin 1 2 2 cos 2 cos 11.
2 2 2 22 cos 1 2 cos 1 2 cos
22 cos 122 c1 2 ocos 1 s 1
αα α α
α α α
α
αα
− ⋅ −− ⋅ − + ⋅ ⋅ −= = = = =
⋅ − ⋅
⋅ −
⋅ −− ⋅ − ⋅ − ■
3.inačica
( )2 2 2 21 2 sin 1 2 sin 1 2 sin 1 2 sin
1.2 2 222 cos 1 2 2 sin 1 1 2 sin2 1
21 2 sin2s 1in 1 2 sin
α α α α
α αα
α
α α
− ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅= = = = =
⋅ − − ⋅ − −
−
⋅
⋅
− ⋅⋅ − − ■
4.inačica
( )2 21 2 sin 1 2 sin 2 21 1 1 2 sin 2 cos 1
2 22 cos 1 2
2/ 2 cos 1cos 1
α αα α
α αα
− ⋅ − ⋅= = − ⋅ = ⋅ −
⋅ −⋅ −
−⋅
⋅
( )2 2 2 21 2 sin 2 cos 1 0 2 2 sin cos 0 2 2 1 0α α α α − ⋅ − ⋅ + = − ⋅ + = − ⋅ = 2 2 0 0 0. − = = ■
-
45
Dokaz 571
Dokažite ako su x1 i x2 rješenja kvadratne jednadžbe 2 0,a x b x c⋅ + ⋅ + = tada vrijedi:
( ) ( )2 .1 2a x b x c a x x x x⋅ + ⋅ + = ⋅ − ⋅ −
Teorija
Množenje zagrada:
( ) ( ) .a b c d a c a d b c b d+ ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Rješenja x1 i x2 kvadratne jednadžbe 2
0a x b x c⋅ + ⋅ + = zadovoljavaju Vièteove formule:
, 2 .1 2 1b c
x x x xa a
+ = − ⋅ =
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
( ) ( ) ( ) ( )( )2 21 2 2 1 1 2 1 2 1 2a x x x x a x x x x x x x a x x x x x x⋅ − ⋅ − = ⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅ = ⋅ − + ⋅ + ⋅ =
1 2
1
2
2
2 2.
b c ca x x a x x a x b x c
a a
bx x
a
cx x
a
a
b
a= = ⋅ − − ⋅ + = ⋅ ⋅ + = ⋅ + +
+ = −
⋅ =
⋅
+
■
-
46
Dokaz 572
Dokažite jednakost ( ) ( ) ( )1 1 2 2f x f x f x− + + = ⋅ + za funkciju f(x) = x2.
Teorija
Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
����
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 21 1 1 1 2 1 2 21 121f x f x x x x x x x x xx x− + + = − + + = − ⋅ + + + ⋅ + − ⋅ + ⋅= + + + =
( )2 2 21 1 2 2 2 2.x x x f x= + + + = ⋅ + = ⋅ + ■
-
47
Dokaz 573
Dokažite jednakost ( ) ( ) ( )2
1 sin cos 2 1 sin 1 cos .α α α α+ + = ⋅ + ⋅ +
Teorija
Kvadrat trinoma:
( ) .2 2 2 2
2 2 2a b c a b c a b a c b c+ + = + + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
( )2
2 .2 2 2
2 2a b c a b a c b c a b c+ + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + +
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ +
����
( )2 2 21 sin cos 1 sin cos 2 sin 2 cos 2 sin cosα α α α α α α α+ + = + + + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ =
1 1 2 sin 2 cos 2 sin cos 2 2 sin 2 cos 2 sin cosα α α α α α α α= + + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ = + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ =
( ) ( ) ( )( )2 1 sin cos sin cos 2 1 sin cos sin cosα α α α α α α α= ⋅ + + + ⋅ = ⋅ + + + ⋅ =
( ) ( )( ) ( ) ( )2 1 sin cos 1 sin 2 1 sin 1 cos .α α α α α= ⋅ + + ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ■
-
48
Dokaz 574
Dokažite jednakost ( ) ( ) ( )2
sin cos 1 2 1 sin 1 cos .α α α α+ − = ⋅ − ⋅ −
Teorija
Kvadrat trinoma:
( ) .2 2 2 2
2 2 2a b c a b c a b a c b c+ + = + + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
( )2
2 .2 2 2
2 2a b c a b a c b c a b c+ + + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + +
Temeljni trigonometrijski identitet 2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ +
����
( )2 2 2sin cos 1 sin cos 1 2 sin cos 2 sin 2 cosα α α α α α α α+ − = + + + ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅ =
1 1 2 sin cos 2 sin 2 cos 2 2 sin cos 2 sin 2 cosα α α α α α α α= + + ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅ = + ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅ =
( ) ( ) ( )( )2 1 sin cos sin cos 2 1 sin sin cos cosα α α α α α α α= ⋅ + ⋅ − − = ⋅ − + ⋅ − =
( ) ( )( ) ( ) ( )2 1 sin cos 1 sin 2 1 sin 1 cos .α α α α α= ⋅ − − ⋅ − = ⋅ − ⋅ − ■
-
49
Dokaz 575
Dokažite ako je ax = ay, tada je x = y.
Teorija
Ako je a > 1, tada f raste, tj. za x < y vrijedi ax < ay. Ako je 0 < a < 1, tada f pada, tj. za x < y vrijedi ax > ay.
���� Pretpostavimo suprotno, tj. da je x ≠ y. Tada je x < y ili x > y. ♥ Ako je x < y, tada vrijedi
1.
0 1
x ya a za a
x ya a za a
< >
> < <
U svakom slučaju ne vrijedi jednakost ax = ay. ♥ Ako je x > y, tada vrijedi
1.
0 1
x ya a za a
x ya a za a
> >
< <
<
U svakom slučaju ne vrijedi jednakost ax = ay. Došli smo u suprotnost s početnom pretpostavkom, tj. da je ax = ay. ■
-
50
Dokaz 576
Dokažite ako su zbroj i umnožak kompleksnih brojeva ,z a b i w c d i= + ⋅ = + ⋅ realni brojevi, tada
je .w z=
Teorija
Kompleksan broj je broj oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi, a i imaginarna jedinica. Broj x zove se realni dio kompleksnog broja z, a broj y imaginarni dio kompleksnog broja z. Pišemo:
I .Re m,x z y z= =
Standardni ili algebarski oblik kompleksnog broja je oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi. Za kompleksne brojeve x + y ∙ i i x – y ∙ i kažemo da su kompleksno konjugirani jedan drugome. Simbol konjugiranja jest povlaka iznad broja koji se konjugira:
.z x y i z x y i= + ⋅ = − ⋅
Ako je imaginarni dio kompleksnog broja jednak 0, onda je broj realan.
[ ]Im 0 .z x y i C z y z R= + ⋅ ∈ = = ∈ Množenje zagrada:
( ) ( ) .a b c d a c a d b c b d+ ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Kvadrat imaginarne jedinice:
2 21 , 1 .i i= − − =
���� ♥ Zbroj kompleksnih brojeva z i w je realan broj.
( ) ( ) ( ) ( )( )Im 0 Im 0 Im 0z w a b i c d i a c b d i+ = + ⋅ + + ⋅ = + + + ⋅ = 0 .b d d b + = = −
♥ Umnožak kompleksnih brojeva z i w je realan broj.
( ) ( ) ( )( ) ( )2Im 0 Im 0 Im 0z w a b i c d i a c a d i b c i b d i⋅ = + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = ( )( ) ( )Im 1 0 Im 0a c a d i b c i b d a c a d i b c i b d ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ − = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ =
( ) ( )( )Im 0 0.a c b d a d b c i a d b c ⋅ − ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ = Promatramo sustav.
( ) ( )/0 0 :00
d ba b b c a b b c a b b c
d b cb
a
= − ⋅ − + ⋅ = − ⋅ + ⋅ = − ⋅ + ⋅ = −
⋅ + ⋅ =
0 .a c a c − = =
Sada slijedi:
-
51
.c a
d bw c d i w a b i w z= + ⋅ = =
−
=−
=⋅
■
-
52
Dokaz 577
Dokažite da je zbroj dvaju međusobno kompleksno konjugiranih brojeva jednak dvostrukom
realnom dijelu tih brojeva.
Teorija
Kompleksan broj je broj oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi, a i imaginarna jedinica. Broj x zove se realni dio kompleksnog broja z, a broj y imaginarni dio kompleksnog broja z. Pišemo:
I .Re m,x z y z= =
Standardni ili algebarski oblik kompleksnog broja je oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi. Za kompleksne brojeve x + y ∙ i i x – y ∙ i kažemo da su kompleksno konjugirani jedan drugome. Simbol konjugiranja jest povlaka iznad broja koji se konjugira:
.z x y i z x y i= + ⋅ = − ⋅
����
bz a b i
z z a b i a b i z z az b
i iaa i
b= + ⋅
+ = + ⋅ + ⋅+ − ⋅ + = + =
⋅⋅
−−
2 2 Re .z z a a z z a z z z + = + + = ⋅ + = ⋅ ■
-
53
Dokaz 578
Dokažite da je umnožak dvaju međusobno kompleksno konjugiranih brojeva uvijek nenegativan
broj.
Teorija
Kompleksan broj je broj oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi, a i imaginarna jedinica. Broj x zove se realni dio kompleksnog broja z, a broj y imaginarni dio kompleksnog broja z. Pišemo:
I .Re m,x z y z= =
Standardni ili algebarski oblik kompleksnog broja je oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi. Za kompleksne brojeve x + y ∙ i i x – y ∙ i kažemo da su kompleksno konjugirani jedan drugome. Simbol konjugiranja jest povlaka iznad broja koji se konjugira:
.z x y i z x y i= + ⋅ = − ⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Kvadrat imaginarne jedinice: 2 21 , 1 .i i= − − =
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Razlika kvadrata:
( ) ( ) ( ) ( ),2 .2 2 2a b a b a b a b a b a b− = − ⋅ + − ⋅ + = − Kvadrat realnog broja je nenegativan broj.
20 , .a a R≥ ∈
����
( ) ( ) ( )22 2 2 2z a b i
z z a b i a b i z z a b i z z a b iz a b i
= + ⋅ ⋅ = + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ = − ⋅
= − ⋅
( )2 2 2 21 0.z z a b z z a b ⋅ = − ⋅ − ⋅ = + ≥ ■
-
54
Dokaz 579
Dokažite da vrijedi z w z w⋅ = ⋅ , gdje su ,z a b i w c d i= + ⋅ = + ⋅ kompleksni brojevi.
Teorija
Kompleksan broj je broj oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi, a i imaginarna jedinica. Broj x zove se realni dio kompleksnog broja z, a broj y imaginarni dio kompleksnog broja z. Pišemo:
I .Re m,x z y z= =
Standardni ili algebarski oblik kompleksnog broja je oblika ,z x y i= + ⋅
gdje su x i y realni brojevi. Množenje zagrada:
( ) ( ) .a b c d a c a d b c b d+ ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ Svojstvo potencije:
1 1, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Kvadrat imaginarne jedinice: 2 21 , 1 .i i= − − =
Množenje potencija jednakih eksponenata:
( ) ( ), .n nn n n n
a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅
Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Kvadrat zbroja:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b+ = + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ + = +
Množenje drugih korijena:
, , 0, .a b a b a b a b a b⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ≥
Modul ili apsolutna vrijednost kompleksnog broja z = x + y · i definira se formulom
2 2.z x y= +
���� Neka su , .z a b i w c d i= + ⋅ = + ⋅ Tada je:
♥
( ) ( ) 2z w a b i c d i z w a c a d i b c i b d i⋅ = + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅
( )1z w a c a d i b c i b d z w a c a d i b c i b d ⋅ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅
( ) ( ) ( ) ( )2 2
z w a c b d a d b c i z w a c b d a d b c ⋅ = ⋅ − ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ − ⋅ + ⋅ + ⋅
2 2 2 2 2 2 2 22 2z w a c a c b d b d a d a d b c b c ⋅ = ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅
2 22 2 2 2 2 2 2 2
z w a c b da c b d a d b ca d b c− ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ +⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅
-
55
2 2 2 2 2 2 2 2z w a c b d a d b c ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅
2 2 2 2 2 2 2 2.z w a c a d b c b d ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅
♥ 2 2 2 2
z w a b i c d i z w a b c d⋅ = + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + ⋅ +
( ) ( )2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 .z w a b c d z w a c a d b c b d ⋅ = + ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ Konačno dobijemo:
2 2 2 2 2 2 2 2
.2 2 2 2 2 2 2 2
z w a c a d b c b dz w z w
z w a c a d b c b d
⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅
■
-
56
Dokaz 580
Dokažite formulu ( ) 21 cos 2 cos .2
xx+ = ⋅
Teorija
Temeljni trigonometrijski identitet
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
2 2 2 2cos sin 1 1 cos sin2 2 2
, .2
x x x x + = = +
Funkcija polovičnog kuta
( ) ( )2 2 2 2cos cos sin cos sin cos2 2 2
, .2
x x x xx x
= − − =
���� Budući da je
( ) 2 2 2 2cos cos sin i cos sin 1,2 2 2 2
x x x xx
= − + =
dobijemo
( ) 2 2 2 21 cos cos sin cos sin2 2 2 2
x x x xx
+ = + + −
( ) ( )2 2sin sin2 2 21 cos cos cos 1 cos 2 cos .2 2 22 2
x x xx xx x
+ = + + = ⋅
+ −
■
-
57
Dokaz 581
Dokažite formulu ( ) 21 cos 2 sin .2
xx− = ⋅
Teorija
Temeljni trigonometrijski identitet
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nx x x x+ = = +
2 2 2 2cos sin 1 1 cos sin2 2 2
, .2
x x x x + = = +
Funkcija polovičnog kuta
( ) ( )2 2 2 2cos cos sin cos sin cos2 2 2
, .2
x x x xx x
= − − =
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ +
���� Budući da je
( ) 2 2 2 2cos cos sin i cos sin 1,2 2 2 2
x x x xx
= − + =
dobijemo
( ) 2 2 2 21 cos cos sin cos sin2 2 2 2
x x x xx
− = + − −
( ) 2 2 2 21 cos cos sin cos sin2 2 2 2
x x x xx
− = + − +
( ) ( )2 2 21 cos sin sin 1 cos 2 sin .2
2 2cos cos2 2 2 2
x xx x xx x
−
− = + + − = ⋅
■
-
58
Dokaz 582
Dokažite identitet ( )( )
( )( )
sin 6 cos 61.
2 sin 2 2 cos 2
x x
x x
⋅ ⋅− =
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
Teorija
Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
Adicijska formula za sinus razlike Za svaka dva realna broja x i y vrijedi
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin sin cos cos sin sin cos cos sin s, in .x y x y x y x y x y x y− = ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ = − Formule za sinus dvostrukog kuta
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin 2 2 sin cos 2 sin cos sin, .2α α α α α α⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
( )( )
( )( )
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )
sin 6 cos 6 sin 6 cos 2 cos 6 sin 2
2 sin 2 2 cos 2 2 sin 2 cos 2
x x x x x x
x x x x
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅− = =
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
( )( )
( )( )
( )( )
sin 6 2 sin 41.
sin 2
sin 4
sin 42 sin 4
x
x
x x x
x x
⋅ − ⋅ ⋅ ⋅
⋅= = = =
⋅ ⋅ ⋅ ■
-
59
Dokaz 583
Dokažite identitet sin cos .4 4
x xπ π
+ = −
Teorija
Trigonometrijske funkcije šiljastog kuta
sin cos4
.4
π π =
Adicijska formula za sinus zbroja Za svaka dva realna broja x i y vrijedi
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin sin cos cos sin sin cos cos sin s, in .x y x y x y x y x y x y+ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = + Adicijska formula za kosinus razlike Za svaka dva realna broja x i y vrijedi
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )cos cos cos sin sin cos cos sin sin c, os .x y x y x y x y x y x y− = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = −
Formula redukcije za argument 2
xπ
−
( ) ( )sin cos cos si, n2
.2
x x x xπ π
= − − =
Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
���� 1.inačica
( ) ( ) sin csin sin cos c osos s4
in4 44 4
x x xπ π ππ π
+ = ⋅ + ⋅ == =
( ) ( )cos cos sin sin cos .4 4 4
x x xπ π π
= ⋅ + ⋅ = −
■
2.inačica
2sin cos cos cos cos .
4 2 4 2 4 4 4x x x x x
π π π π π π π π⋅ −+ = − + = − − = − = −
■
-
60
Dokaz 584
Dokažite jednakost ( )sin cos
4 4.
sin cos .4 4
x x
tg x
x x
π π
π π
+ − +
=
+ + +
Teorija
Adicijska formula za sinus zbroja Za svaka dva realna broja x i y vrijedi
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin sin cos cos sin sin cos cos sin s, in .x y x y x y x y x y x y+ = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = + Adicijska formula za kosinus zbroja Za svaka dva realna broja x i y vrijedi
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )cos cos cos sin sin cos cos sin sin c, os .x y x y x y x y x y x y+ = ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ = + Zakon distribucije množenja prema zbrajanju.
( ) ( ), .a b c a b a c a b a c a b c⋅ + = ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + Trigonometrijske funkcije šiljastog kuta
2sin cos
4 4 2.
π π = =
Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
sin cos4 4
sin cos .4 4
x x
x x
π π
π π
+ − +
=
+ + +
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
sin cos cos sin cos cos sin sin4 4 4 4
sin cos cos sin cos cos sin sin4 4 4 4
x x x x
x x x x
π π π π
π π π π
⋅ + ⋅ − ⋅ − ⋅
= =
⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
sin cos cos sin cos cos sin sin4 4 4 4
sin cos cos sin cos cos sin sin4 4 4 4
x x x x
x x x x
π π π π
π π π π
⋅ + ⋅ − ⋅ + ⋅
= =
⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
2 2 2 2cos sin cos sin
2 2 2 22 2 2 2
cos sin cos sin2 2 2 2
x x x x
x x x x
⋅ + ⋅ − ⋅ + ⋅
= =
⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅
-
61
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
2 2cos cos
2 22 2
sin sin2
2 2 2sin sin sin
2 2 22 2 2
cos c2
os cos2 2 2
2
2
x x
x x
x x x
x x x
+ ⋅ + ⋅ ⋅
= = =
⋅ + ⋅ ⋅
⋅ − ⋅
+ ⋅ − ⋅
⋅
⋅
( )
( )
( )( )
( )sin sin
.cos
co
22
22
2s2
xx
tg xx
x
⋅ ⋅
= = =
⋅ ⋅
■
-
62
Dokaz 585
Dokažite jednakost ( )
( )( )
2sin 2 .21
tg xx
tg x
⋅= ⋅
+
Teorija
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa:
( )( )( )
( )( )
( )sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Množenje cijelog broja i razlomka:
, .b a b a a c
a cc c b b
⋅ ⋅⋅ = ⋅ =
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Dijeljenje potencija jednakih baza:
.n
a n mam
a
−=
Formula za sinus dvostrukog kuta
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )sin 2 2 sin cos 2 sin cos sin, .2α α α α α α⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
����
( )
( )
( )( )
( )
( )
( )( )
( )
( )
( )( )
( ) ( )
( )
( )( )
( )
sin 2 sin 2 sin 2 sin2
2 cos cos cos cos2 2 2 2 2 11 sin sin cos sin1
1 22 2 2 cos1cos cos cos
x x x x
tg x x x x x
tg x x x x x
xx x x
⋅ ⋅ ⋅⋅
⋅= = = = =
+ ++ +
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( ) ( ) ( )22 sin cos 2 sin cos2
cos2 sin cos sin 2 .
cos
x x x xx x x
xx
⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = ⋅ ⋅ = ⋅ ■
-
63
Dokaz 586
Dokažite jednakost ( )( )
( )( )
1 1 sin 2.
1 cos 2
tg x x
tg x x
− − ⋅=
+ ⋅
Teorija
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa:
( )( )( )
( )( )
( )sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Formula za kosinus dvostrukog kuta
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos 2 cos sin cos sin, c s 2 .oα α α α α α⋅ = − − = ⋅ Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Proširiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka pomnožiti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a a n
n nb b n
⋅= ≠ ≠
⋅
Svojstvo potencije: 1 1
, .a a a a= =
Množenje potencija jednakih baza:
, .n m n m n m n m
a a a a a a+ +
⋅ = = ⋅
Množenje razlomaka:
.a c a c
b d b d
⋅⋅ =
⋅
Kvadrat razlike:
( ) ( )2 22 2 2 2
2 , .2a b a a b b a a b b a b− = − ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅ + = −
Razlika kvadrata:
( ) ( ) ( ) ( ),2 .2 2 2a b a b a b a b a b a b− = − ⋅ + − ⋅ + = −
-
64
Osnovna trigonometrijska relacija
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nα α α α+ = = + Zbrajanje razlomaka jednakih nazivnika:
, .a b a b a b a b
n n n n n n
+ += + + =
Oduzimanje razlomaka jednakih nazivnika:
, .a b a b a b a b
n n n n n n
− −= − − =
���� 1.inačica
( )( )
( )( )( )( )
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( ) ( )( ) ( )
sin cos sin cos sin1
1 1 cos cos cos sin
sin cos si
cos
n cos sin1 1 cos sin
1 cos cos sco
x x x x x
tg x x x x x
x x x x xtg x x x
x x
x
x
− −−
− −= = = = =
+ ++ ++
( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( )( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )( )
2 2 2cos sincos sin cos sin cos 2 cos sin sin2 2cos sin cos sin cos 2cos sin
x xx x x x x x x x
x x x x xx x
−− − − ⋅ ⋅ += ⋅ = = =
+ − ⋅−
( ) ( )( )
( )( )
1 2 cos sin 1 sin 2.
cos 2 cos 2
x x x
x x
− ⋅ ⋅ − ⋅= =
⋅ ⋅ ■
2.inačica
( )( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
2 21 sin 2 cos sin 2 sin cos2 2cos 2 cos sin
x x x x x
x x x
− ⋅ + − ⋅ ⋅= =
⋅ −
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )
( ) ( )( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )
22 2 cos sincos 2 sin cos sin
cos sin cos sin cos sin cos sin
x xx x x x
x x x x x x x x
−− ⋅ ⋅ += = =
− ⋅ + − ⋅ +
( ) ( )( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )
( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( )
( ) ( )( )
( )( )
( )( )
( )( )
( )( )
cos sin cos sin
cos sin cos sin cos cos cos
cos sin cos sincos sin co
2
cos si s sin
cos cos cos
n
x x x x
x x x x x x x
x x x xx x x x
x
x
x x
x
−−
− −= =
−= = =
+⋅ + ++
( )( )
( )( )
( )( )
( )( )
( )( )
cos
cos
cos
co
sin
cos 1.
sin
oss
1
c
x
x tg x
x tg x
x
x
x
x
x
−−
= =+
+
■
-
65
Dokaz 587
Dokažite jednakost ( )
( )( )
21cos 2 .21
tg xx
tg x
−= ⋅
+
Teorija
Definicija tangensa pomoću sinusa i kosinusa:
( )( )( )
( )( )
( )sin sin
cos co, .
s
x xtg x tg x
x x= =
Svaki cijeli broj je racionalan broj:
1, .
1
n nn n= =
Oduzimanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ − ⋅− =
⋅
Zbrajanje razlomaka:
.a c a d b c
b d b d
⋅ + ⋅+ =
⋅
Dvojni razlomak:
.
a
a db
c b c
d
⋅=
⋅
Formula za kosinus dvostrukog kuta
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos 2 cos sin cos sin, c s 2 .oα α α α α α⋅ = − − = ⋅ Skratiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka podijeliti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a n a
n nb n b
⋅= ≠ ≠
⋅
Proširiti razlomak znači brojnik i nazivnik tog razlomka pomnožiti istim brojem različitim od nule i jedinice
, 0 ., 1a a n
n nb b n
⋅= ≠ ≠
⋅
Osnovna trigonometrijska relacija
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2cos sin 1 1 co i, .s s nα α α α+ = = + Zbrajanje razlomaka jednakih nazivnika:
, .a b a b a b a b
n n n n n n
+ += + + =
Oduzimanje razlomaka jednakih nazivnika:
, .a b a b a b a b
n n n n n n
− −= − − =
����
1.inačica
-
66
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2 2 2sin cos sin cos 2 cos 212 2 2 211 cos cos cos
cos 2 .2 2 2 2 1 11 sin cos sin122 2 c
2cos
2cosos1 cos cos
x x x x x
tg x x x xx
tg x x x x
x
x
xx x
− ⋅ ⋅−
−= = = = = ⋅
+ ++
■
2.inačica
( )( ) ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2 2 2 2cos sin cos sin2 2 2 2 2cos 2 cos sin cos cos cos
cos 2 2 2 2 2 2 21 cos sin cos sin cos sin2 2 2cos cos cos
x x x x
x x x x x xx
x x x x x x
x x x
−−
⋅ −⋅ = = = = =
+ ++
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2cos2cos2cos2co
2sin2 2cos 1
.2 2sin
cos
12s
x
x tg x
x tg x
x
x
x
x
x
−−
= =+
+
■
-
67
Dokaz 588
Dokažite jednakost ( )
( )( )( ) ( ) ( )
sin cos 1.
1 1 sin cos