(i) If a cose + b sino = m and a sino - b cose = n then
prove that a² + b2 = m² + n?
Answers
Given :-
→ a sin∅ + b cos∅ = c .......(1) .
Now,
→ ( a sin∅ + b cos∅ )² + ( a cos∅ - b sin∅ )² .
= a²sin²∅ + b²cos²∅ + 2a sin∅ b cos∅ + a²cos²∅ + b²sin²∅ - 2a sin∅ b cos∅ .
= a²sin²∅ + a²cos²∅ + b²cos²∅ + b²sin²∅ .
= a²( sin²∅ + cos²∅ ) + b²( cos²∅ + sin²∅ ) .
= a² + b² . [ ∵ sin²∅ + cos²∅ = 1 ] .
Thus, ( a sin∅ + b cos∅ )² + ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² ) .
⇒ c² + ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² ) .
⇒ ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² - c² ) .
⇒ ( a cos∅ - b sin∅ ) = √( a² + b² - c² ) .
Hence,
a sin∅ + b cos∅ = c .......(1) .
Now,
→ ( a sin∅ + b cos∅ )² + ( a cos∅ - b sin∅ )² .
= a²sin²∅ + b²cos²∅ + 2a sin∅ b cos∅ + a²cos²∅ + b²sin²∅ - 2a sin∅ b cos∅ .
= a²sin²∅ + a²cos²∅ + b²cos²∅ + b²sin²∅ .
= a²( sin²∅ + cos²∅ ) + b²( cos²∅ + sin²∅ ) .
= a² + b² . [ ∵ sin²∅ + cos²∅ = 1 ] .
Thus, ( a sin∅ + b cos∅ )² + ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² ) .
⇒ c² + ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² ) .
⇒ ( a cos∅ - b sin∅ )² = ( a² + b² - c² ) .
⇒ ( a cos∅ - b sin∅ ) = √( a² + b² - c² ) .
Hence,