¿Cómo simplificarías [matemáticas] (\ sin x- \ cos x) ^ 2-2 \ sin ^ 2 x + \ cos ^ 2 x [/ matemáticas]?

Como dice otro encuestado, es como álgebra

[matemáticas] (ab) ^ 2 -2a ^ 2 + b ^ 2 [/ matemáticas]

Sin embargo, tienes el hecho especial de que

[1] [matemáticas] \ sin ^ 2 {x} + \ cos ^ 2 {x} = 1 [/ matemáticas]

Además, tenemos las identidades de doble ángulo:

[2] [matemáticas] \ sin (2x) = 2 \ sin {x} \ cos {x} [/ matemáticas]

Hay múltiples formas de identidad de doble ángulo para coseno

[3] [matemáticas] \ cos (2x) = 2 \ cos ^ 2 {x} -1 = \ cos ^ 2 {x} – \ sin ^ 2 {x} = 1–2 \ sin ^ 2 {x} [ /matemáticas]

La primera forma le permite obtener la siguiente equivalencia del cuadrado del coseno con un equivalente de doble ángulo:

[4] [matemáticas] \ cos ^ 2 {x} = \ frac {1} {2} (1+ \ cos (2x)) [/ matemáticas]

El cálculo preliminar de la expresión original usando [1] e identidad [2] rinde

[5] [matemáticas] -1 + \ sin (2x) + 3 \ cos ^ 2 {x} [/ matemáticas]

Usando identidad [4] obtenemos

[6] [matemáticas] – \ frac {1} {2} – \ sin (2x) + \ frac {3} {2} \ cos (2x) [/ matemáticas]

Esto quizás parece un poco más complicado que [5], pero es el más simple, por ejemplo, para integrar, ya que los poderes de las funciones trigonométricas han sido reemplazados por fórmulas de doble ángulo.

[matemáticas] (sinx-cosx) ^ 2 – 2sin ^ 2x + cos ^ 2x [/ matemáticas]

[matemáticas] = sin ^ 2x – 2sinxcosx + cos ^ 2x – 2sin ^ 2x + cos ^ 2x [/ matemáticas]

Porque [matemáticas] pecado ^ 2x + cos ^ 2x = 1 [/ matemáticas] …

[matemáticas] = 1 – 2sinxcosx – 2sin ^ 2x + cos ^ 2x [/ math]

Porque [math] sin (2x) = 2sinxcosx [/ math] …

[matemáticas] = 1 – sin (2x) – 2sin ^ 2x + cos ^ 2x [/ matemáticas]

Porque [matemáticas] cos (2x) = 1 – 2sin ^ 2x [/ matemáticas] …

[matemáticas] = cos (2x) – sin (2x) + cos ^ 2x [/ matemáticas]

Reorganizando la identidad:

[matemáticas] cos (2x) = 2cos ^ 2x – 1 [/ matemáticas]

da:

[matemáticas] cos ^ 2x = \ dfrac {1 + cos (2x)} {2} [/ matemáticas].

Entonces…

[matemáticas] = cos (2x) – sin (2x) + \ dfrac {1 + cos (2x)} {2} [/ matemáticas]

[matemática] = \ frac {3} {2} cos (2x) – sin (2x) + \ frac {1} {2} [/ matemática]

(sc) ²-2s² + c²

= s² + c²-2sc-2s² + c²

= 1–2sc-2s² + c²

= (1–2s²) -sin2x + c²

= cos2x-sin2x + cos²x

= √2cos (2x-arctan¼π) + cos²x

(sen x – cos x) ^ 2 – 2 sen ^ 2 x + cos ^ 2 x

sin ^ 2 x + cos ^ 2 x – 2 sinx cosx -2 sin ^ 2 x + cos ^ 2x

1 – sin 2x + cos ^ 2 x – sin ^ 2 x – sin ^ 2 x

1 – sin 2x + cos 2x – sin ^ 2 x

1 – sin ^ 2 x – sin 2x + cos 2x

cos ^ 2 x – sen 2x + cos 2x

Expansión en forma de (ab) ^ 2 = a2–2ab + b2

sin ^ 2x + cos ^ 2x-2sinxcosx- sin ^ 2x + Cos ^ 2x

2cos ^ 2x-2sinxcosx

2cos ^ 2x-sin2x