Чтобы доказать, что для любого угла (\alpha) справедливо равенство (\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha), воспользуемся тригонометрическими формулами.
Формула приведения:
Формула приведения для косинуса говорит, что (\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha). Это связано с тем, что (\pi - \alpha) — это угол, который находится во второй четверти тригонометрической окружности. В этой четверти косинус положительного угла равен отрицательному косинусу соответствующего угла в первой четверти.
Геометрическая интерпретация:
Рассмотрим единичную окружность. Угол (\alpha) определяется как угол между положительным направлением оси (x) и радиус-вектором, соответствующим точке на окружности. Косинус угла (\alpha) — это абсцисса этой точки.
Угол (\pi - \alpha) находится симметрично относительно оси (y) в пределах первой и второй четвертей. Поскольку симметрия относительно оси (y) меняет знак абсциссы, мы получаем, что (\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha).
Алгебраическое обоснование:
Поскольку (\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha), мы можем воспользоваться основным тригонометрическим тождеством:
[
\cos(\pi - \alpha) = \cos \pi \cos \alpha + \sin \pi \sin \alpha
]
Зная, что (\cos \pi = -1) и (\sin \pi = 0), мы имеем:
[
\cos(\pi - \alpha) = (-1) \cdot \cos \alpha + 0 \cdot \sin \alpha = -\cos \alpha
]
Таким образом, мы доказали, что для любого угла (\alpha) верно равенство (\cos(\pi - \alpha) = -\cos \alpha) как с помощью формул приведения, так и с геометрической и алгебраической точек зрения.