У нас есть две уравнения:
Сначала попробуем выразить (\cos(\alpha - \beta)) через известные функции. Используем следующую формулу:
[\cos(\alpha - \beta) = \cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta]
Для этого нам нужно найти (\sin \alpha \sin \beta) и (\cos \alpha \cos \beta).
Из второго уравнения (\cos \alpha + \cos \beta = -1) мы можем выразить (\cos \beta) через (\cos \alpha):
[\cos \beta = -1 - \cos \alpha]
Теперь воспользуемся тем, что:
[\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta = 1 - \cos^2 \alpha - \cos^2 \beta]
Подставим (\cos \beta):
[\cos \beta = -1 - \cos \alpha \Rightarrow \cos^2 \beta = (-1 - \cos \alpha)^2 = 1 + 2\cos \alpha + \cos^2 \alpha]
Теперь подставим в уравнение для (\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta):
[\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta = 1 - \cos^2 \alpha - (1 + 2\cos \alpha + \cos^2 \alpha) = -2\cos^2 \alpha - 2\cos \alpha]
Воспользуемся квадратом первого уравнения:
[(\sin \alpha + \sin \beta)^2 = (-\sqrt{2})^2 = 2]
Раскроем квадрат:
[\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta + 2\sin \alpha \sin \beta = 2]
Из этого уравнения мы можем выразить (\sin \alpha \sin \beta):
[2\sin \alpha \sin \beta = 2 - \sin^2 \alpha - \sin^2 \beta][\sin \alpha \sin \beta = 1 - \frac{1}{2} \left( -2\cos^2 \alpha - 2\cos \alpha \right) = 1 + \cos^2 \alpha + \cos \alpha]
Теперь мы имеем (\sin \alpha \sin \beta) и (\cos \alpha \cos \beta):
[\cos \beta = -1 - \cos \alpha][\cos \alpha \cos \beta = \cos \alpha (-1 - \cos \alpha) = -\cos \alpha - \cos^2 \alpha]
Теперь подставим все это в формулу для (\cos(\alpha - \beta)):
[\cos(\alpha - \beta) = (-\cos \alpha - \cos^2 \alpha) + (1 + \cos^2 \alpha + \cos \alpha) = 1]
Таким образом, мы получаем:
[\cos(\alpha - \beta) = 1]
То есть:
У нас есть две уравнения:
(\sin \alpha + \sin \beta = -\sqrt{2})(\cos \alpha + \cos \beta = -1)Сначала попробуем выразить (\cos(\alpha - \beta)) через известные функции. Используем следующую формулу:
[
\cos(\alpha - \beta) = \cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta
]
Для этого нам нужно найти (\sin \alpha \sin \beta) и (\cos \alpha \cos \beta).
Шаг 1: Используем известные значенияИз второго уравнения (\cos \alpha + \cos \beta = -1) мы можем выразить (\cos \beta) через (\cos \alpha):
[
Шаг 2: Найдем (\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta)\cos \beta = -1 - \cos \alpha
]
Теперь воспользуемся тем, что:
[
\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta = 1 - \cos^2 \alpha - \cos^2 \beta
]
Подставим (\cos \beta):
[
\cos \beta = -1 - \cos \alpha \Rightarrow \cos^2 \beta = (-1 - \cos \alpha)^2 = 1 + 2\cos \alpha + \cos^2 \alpha
]
Теперь подставим в уравнение для (\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta):
[
Шаг 3: Найдем (\sin \alpha \sin \beta)\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta = 1 - \cos^2 \alpha - (1 + 2\cos \alpha + \cos^2 \alpha) = -2\cos^2 \alpha - 2\cos \alpha
]
Воспользуемся квадратом первого уравнения:
[
(\sin \alpha + \sin \beta)^2 = (-\sqrt{2})^2 = 2
]
Раскроем квадрат:
[
\sin^2 \alpha + \sin^2 \beta + 2\sin \alpha \sin \beta = 2
]
Из этого уравнения мы можем выразить (\sin \alpha \sin \beta):
[
Шаг 4: Подставляем в исходное выражение2\sin \alpha \sin \beta = 2 - \sin^2 \alpha - \sin^2 \beta
]
[
\sin \alpha \sin \beta = 1 - \frac{1}{2} \left( -2\cos^2 \alpha - 2\cos \alpha \right) = 1 + \cos^2 \alpha + \cos \alpha
]
Теперь мы имеем (\sin \alpha \sin \beta) и (\cos \alpha \cos \beta):
[
Шаг 5: Получаем финальный ответ\cos \beta = -1 - \cos \alpha
]
[
\cos \alpha \cos \beta = \cos \alpha (-1 - \cos \alpha) = -\cos \alpha - \cos^2 \alpha
]
Теперь подставим все это в формулу для (\cos(\alpha - \beta)):
[
\cos(\alpha - \beta) = (-\cos \alpha - \cos^2 \alpha) + (1 + \cos^2 \alpha + \cos \alpha) = 1
]
Таким образом, мы получаем:
[
\cos(\alpha - \beta) = 1
]
То есть:
[
\cos(\alpha - \beta) = 1
]