Конечно, давай разберем этот вопрос более подробно.
Выражение ( \sin^4 x + \cos^4 x ) можно упростить. Для этого воспользуемся известным тригонометрическим тождеством ( \sin^2 x + \cos^2 x = 1 ) и попробуем выразить наше выражение через другие тригонометрические функции.
Начнем с преобразования ( \sin^4 x + \cos^4 x ):
[ \sin^4 x + \cos^4 x = (\sin^2 x)^2 + (\cos^2 x)^2 ]
Теперь введем обозначение ( a = \sin^2 x ) и ( b = \cos^2 x ). Тогда наше выражение примет вид:
[ a^2 + b^2 ]
Мы знаем, что ( a + b = \sin^2 x + \cos^2 x = 1 ). Это важное тождество, которое мы будем использовать.
Теперь вспомним квадрат суммы:
[ (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 ]
Поскольку ( a + b = 1 ), то:
[ 1^2 = a^2 + 2ab + b^2 ]
[ 1 = a^2 + 2ab + b^2 ]
Нам нужно выразить ( a^2 + b^2 ), поэтому из этого равенства можем выразить ( a^2 + b^2 ):
[ a^2 + b^2 = 1 - 2ab ]
Теперь вернемся к нашим обозначениям:
[ a = \sin^2 x ]
[ b = \cos^2 x ]
Таким образом:
[ \sin^4 x + \cos^4 x = 1 - 2(\sin^2 x \cos^2 x) ]
Теперь вспомним, что ( \sin^2 x \cos^2 x ) можно выразить через известную формулу:
[ \sin^2 x \cos^2 x = \left(\frac{1}{2} \sin 2x\right)^2 = \frac{1}{4} \sin^2 2x ]
Тогда:
[ \sin^4 x + \cos^4 x = 1 - 2 \cdot \frac{1}{4} \sin^2 2x ]
[ \sin^4 x + \cos^4 x = 1 - \frac{1}{2} \sin^2 2x ]
Таким образом, итоговое выражение для ( \sin^4 x + \cos^4 x ) выглядит следующим образом:
[ \sin^4 x + \cos^4 x = 1 - \frac{1}{2} \sin^2 2x ]
Надеюсь, это поможет тебе лучше понять, как преобразуется данное выражение.