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首先,我们来看两个给定的表达式:
$-frac{1}{4}cos2varphi+C_1$和$frac{1}{2}sin^2varphi+C_2$
其中$C_1$和$C_2$是常数。
步骤1:利用三角恒等式化简第二个表达式
我们知道三角恒等式:
$sin^2varphi=frac{1-cos2varphi}{2}$
将这个恒等式代入第二个表达式中,得到:
$frac{1}{2}sin^2varphi=frac{1}{2}timesfrac{1-cos2varphi}{2}=frac{1}{4}-frac{1}{4}cos2varphi$
所以,第二个表达式可以写为:
$frac{1}{4}-frac{1}{4}cos2varphi+C_2$
步骤2:比较两个表达式的等价性
现在,我们已经将第二个表达式化简为与第一个表达式相似的形式。观察两者,我们发现它们的主要部分都是$-frac{1}{4}cos2varphi$,只是常数项和常数的符号不同。
具体来说,第一个表达式中的常数是$C_1$,而第二个表达式中的常数是$frac{1}{4}+C_2$。为了使两个表达式完全相等,我们需要有:
$C_1=frac{1}{4}+C_2-text{某个整数}k$
其中$k$是一个整数,因为三角函数的周期性质可能允许我们在常数项上加减整数个$pi$(或等价的数值)而不改变函数的本质。但在这里,我们没有足够的信息来确定$k$的具体值。不过,如果我们只关注表达式是否可以通过调整常数项而相互转化,那么可以说它们是“等价”的(在忽略周期性差异的情况下)。
结论:
虽然两个表达式中的常数项不完全相同,但它们都可以通过调整常数项来使主要的三角函数部分相匹配。因此,在忽略周期性差异和常数项的具体数值差异的情况下,我们可以认为这两个表达式是等价的。
设方程A(x)=0是由方程B(x)=0变形得来的,如果这两个方程的根完全相同(包括重数),那么称这两个方程等价。
林悦站在讲台上,黑板上还留着刚刚推导这两个表达式等价的过程。台下的学生们一脸茫然,毕竟这数学知识有些晦涩难懂。
“同学们,就像生活中的许多事情一样,看似不同却有着内在的联系。”林悦试图用一种更通俗的方式解释,“就好比两个人,表面上看性格、习惯大相径庭,但深入了解后会发现,他们在某些关键之处是相通的,就像这两个表达式。”
这时,班里最调皮的男生举手提问:“老师,那爱情也能用这种数学关系表示吗?”全班哄堂大笑。林悦却笑了笑,“从某种意义上来说,也许可以。两个人相遇之初就像原始的表达式,各自带着不同的‘常数’,随着相处,互相影响、磨合,就如同调整常数项以达到‘等价’,最终在彼此心里成为最合适的存在。”教室里瞬间安静下来,大家仿佛进入了一个全新的思考维度。
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