Question Number 54563 by 951172235v last updated on 06/Feb/19
$$\mathrm{If}\:\frac{\mathrm{sin}\:^{\mathrm{3}} \alpha}{\mathrm{sin}\:\beta}\:+\:\frac{\mathrm{cos}\:^{\mathrm{3}} \alpha}{\mathrm{cos}\:\beta}\:=\:\mathrm{1}\:\mathrm{show}\:\mathrm{that} \\ $$$$\mathrm{sin}\:\mathrm{2}\alpha+\mathrm{2sin}\:\left(\alpha+\beta\right)=\mathrm{0} \\ $$
Commented by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 06/Feb/19
$$\frac{{sin}^{\mathrm{3}} \alpha}{{sin}\beta}+\frac{{cos}^{\mathrm{3}} \alpha}{{cos}\beta}=\frac{{sin}^{\mathrm{3}} \alpha}{{sin}\alpha}+\frac{{cos}^{\mathrm{3}} \alpha}{{cos}\alpha} \\ $$$${sin}^{\mathrm{3}} \alpha\left(\frac{{sin}\alpha−{sin}\beta}{{sin}\alpha{sin}\beta}\right)+{cos}^{\mathrm{3}} \alpha\left(\frac{{cos}\alpha−{cos}\beta}{{cos}\alpha{cos}\beta}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\frac{\mathrm{2}{sin}^{\mathrm{3}} \alpha{cos}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right){sin}\left(\frac{\alpha−\beta}{\mathrm{2}}\right)}{{sin}\alpha{sin}\beta}−\frac{\mathrm{2}{cos}^{\mathrm{3}} \alpha{sin}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right){sin}\left(\frac{\alpha−\beta}{\mathrm{2}}\right)}{{cos}\alpha{cos}\beta}=\mathrm{0} \\ $$$${take}\:\mathrm{2}{sin}\left(\frac{\alpha−\beta}{\mathrm{2}}\right)\:{common}\:{factor} \\ $$$${if}\:{sin}\left(\frac{\alpha−\beta}{\mathrm{2}}\right)=\mathrm{0}\:\:\:{so}\:\alpha=\beta\:\:{but}\:\alpha=\beta\:{do}\:{not}\:{conform} \\ $$$${sin}\mathrm{2}\alpha+\mathrm{2}{sin}\left(\alpha+\beta\right)=\mathrm{0} \\ $$$${so} \\ $$$$\frac{{sin}^{\mathrm{2}} \alpha{cos}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right)}{{sin}\beta}−\frac{{cos}^{\mathrm{2}} \alpha{sin}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right)}{{cos}\beta}=\mathrm{0} \\ $$$${sin}^{\mathrm{2}} \alpha{cos}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right){cos}\beta={cos}^{\mathrm{2}} \alpha{sin}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right){sin}\beta \\ $$$${tan}^{\mathrm{2}} \alpha={tan}\left(\frac{\alpha+\beta}{\mathrm{2}}\right){tan}\beta \\ $$$$\left.{approach}\:\mathrm{1}\right)\:{a}={tan}\frac{\alpha}{\mathrm{2}}\:\:{b}={tan}\frac{\beta}{\mathrm{2}} \\ $$$$\left(\frac{\mathrm{2}{a}}{\mathrm{1}−{a}^{\mathrm{2}} }\right)^{\mathrm{2}} =\frac{{a}+{b}}{\mathrm{1}−{ab}}×\frac{\mathrm{2}{b}}{\mathrm{1}−{b}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{ab}\right)\left(\mathrm{1}−{b}^{\mathrm{2}} \right)=\left({a}+{b}\right)\mathrm{2}{b}\left(\mathrm{1}−{a}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{b}^{\mathrm{2}} −{ab}+{ab}^{\mathrm{3}} \right)=\left(\mathrm{2}{ab}+\mathrm{2}{b}^{\mathrm{2}} \right)\left(\mathrm{1}−\mathrm{2}{a}^{\mathrm{2}} +{a}^{\mathrm{4}} \right) \\ $$$$\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{a}^{\mathrm{3}} {b}+\mathrm{4}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{3}} =\mathrm{2}{ab}−\mathrm{4}{a}^{\mathrm{3}} {b}+\mathrm{2}{a}^{\mathrm{5}} {b}+\mathrm{2}{b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} {b}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{a}^{\mathrm{4}} {b}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{3}} −\mathrm{2}{ab}−\mathrm{2}{a}^{\mathrm{4}} {b}−\mathrm{2}{b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{a}^{\mathrm{4}} {b}^{\mathrm{2}} =\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{4}{a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{3}} −\mathrm{2}{ab}−\mathrm{4}{a}^{\mathrm{4}} {b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{b}^{\mathrm{2}} =\mathrm{02} \\ $$$$\mathrm{2}{a}^{\mathrm{2}} −{ab}−{b}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{2}} \left({b}−{a}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{2}{a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{ab}+{ab}−{b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{2}} \left({a}−{b}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{2}{a}\left({a}−{b}\right)+{b}\left({a}−{b}\right)−\mathrm{2}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{2}} \left({a}−{b}\right)=\mathrm{9}\left(\right. \\ $$$$\left({a}−{b}\right)\left(\mathrm{2}{a}+{b}−\mathrm{2}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{2}{a}+{b}=\mathrm{2}{a}^{\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{2}} \\ $$$${wait}\:{pls}… \\ $$$$ \\ $$
Answered by 951172235v last updated on 07/Feb/19
$$\mathrm{let}\:\mathrm{sin}\:\alpha\:=\mathrm{xsin}\:\beta\:\:\mathrm{and}\:\mathrm{cos}\alpha\:=\mathrm{ycos}\:\beta \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \beta+\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\:^{\mathrm{2}} \beta\:=\mathrm{1}\:\:\:\:\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \beta=\frac{\mathrm{1}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\:\:\:\:\mathrm{cos}\:^{\mathrm{2}} \beta=\frac{\mathrm{1}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} \beta+\mathrm{y}^{\mathrm{3}} \mathrm{cos}\:^{\mathrm{2}} \beta=\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{3}} \left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\right)−\mathrm{y}^{\mathrm{3}} \left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\right)=\mathrm{1} \\ $$$$\frac{\left(\mathrm{x}−\mathrm{y}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{xy}\right)−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{x}−\mathrm{y}\right)}{\left(\mathrm{x}−\mathrm{y}\right)\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}\right)}\:=\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{xy}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{x}+\mathrm{y} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{xy}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}^{\mathrm{2}} =\mathrm{x}+\mathrm{y} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{xy}\right)\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}−\mathrm{xy}\right)−\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{xy}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{xy}\right)\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}−\mathrm{xy}−\mathrm{1}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{xy}\right)\left(\mathrm{x}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{1}−\mathrm{y}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{x},\mathrm{y}\neq\mathrm{1}\: \\ $$$$\:\mathrm{x}+\mathrm{y}\:=\:−\mathrm{xy} \\ $$$$\frac{\mathrm{sin}\:\alpha}{\mathrm{sin}\:\beta}\:+\frac{\mathrm{cos}\:\alpha}{\mathrm{cos}\:\beta\:\:}\:=\frac{−\left(\mathrm{sin}\:\alpha\mathrm{cos}\:\alpha\right)}{\mathrm{sin}\:\beta\mathrm{cos}\:\beta} \\ $$$$\mathrm{sin}\:\alpha\mathrm{cos}\:\beta+\mathrm{sin}\:\beta\mathrm{cos}\:\alpha\:=−\mathrm{sin}\:\alpha\mathrm{cos}\:\alpha \\ $$$$\mathrm{sin}\:\left(\alpha+\beta\right)=−\mathrm{sin}\:\alpha\mathrm{cos}\:\alpha \\ $$$$\mathrm{sin}\:\mathrm{2}\alpha+\mathrm{2sin}\:\left(\alpha+\beta\right)=\mathrm{0}\:\:\mathrm{ans}. \\ $$
Commented by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 07/Feb/19
$${excellent}\:{sir}…{your}\:{every}\:{post}\:{praiseworthy} \\ $$
Commented by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 07/Feb/19
$${excellent}\:{sir}\:…{your}\:{every}\:{post}\:{are}\:{praiseworthy} \\ $$