CLASS-10
TRIGONOMETRY - SQUARE RELATIONS

 Square Relations

Theorem 3. For an acute angle, prove that :

(i)  sin² A + cos² A = 1,  

(ii)  1 + tan² A = sec² A,     

(iii) 1 + cot² A = cosec² A

proof :   We have,

Class-10-Trigonometri-4.png

                                   BC              AB

(i)    sin² A + cos² A(-------)² +  (-------)²

                                AC              AC


                               BC²          AB²

                        =  -------- + --------

                               AC²         AC²


                                AB² + BC²

                        =  ---------------

                                   AC²

                              AC²

                        =  -------  =  1         [AB² + BC² = AC²]

                              AC²

Hence,   sin² A + cos² A  =  1         (Proved)

                                   

                             BC               BC²

(ii)   1 + tan² A = 1 + (------)² = 1 + ------

                             AB               AB²


                         AB² + BC²

                   =  ------------- 

                             AB²

                          AC²

                   =  --------

                          AB²

                           AC

                   =   (-------)²  =  sec² A

                           AB

       Hence,  1 + tan² A = sec² A      (Proved)


                                   

                               AB                 AB²

(iii)    1 + cot² A1 + (------)² =  1 + -------

                               BC                 BC²

                          BC² + AB²

                    =  ------------ 

                              BC²

                          AC²

                    = --------

                          BC²

                            AC

                     =  (-------)² = cosec² A

                            BC

     Hence,   1 + cot² A = cosec² A        (Proved)


There are some examples are given below, for your better understanding -

                                      sin A            (1 + cos A)

Example.1) Prove that, ------------ + -------------- = 2 cosec A

                          (1 + cos A)           sin A


                                  sin A               (1 + cos A)

Ans.)  We have,  L.H.S = -------------- + ---------------- 

                                (1 + cos A)              sin A


                              sin² A + (1 + cos A)²

                     =  ------------------------

                               sin A (1 + cos A)

 

                            sin² A + 1 + 2 cos A + cos² A

                     = --------------------------------

                                  sin A (1 + cos A)


                              (sin² A + cos² A) + 1 + 2 cos A

                     =  ----------------------------------

                                     sin A (1 + cos A)

      [where, sin² A + cos² A = 1]

                              1 + 1 + 2 cos A

                     =  --------------------        

                             sin A (1 + cos A)


                               2 + 2 cos A

                     =  -------------------

                            sin A (1 + cos A)


                               2 (1 + cos A)

                     =  ------------------

                             sin A (1 + cos A)


                                2

                     =   ---------

                              sin A

                     =   2 cosec A R.H.S      [1/ sin A = cosec A]

      Hence,       L.H.S  =  R.H.S  (Proven)  



Example.2) Prove that, (cosec A – sin A) (sec A – cos A) sec² A = tan A

Ans.)  We have,  L.H.S = (cosec A – sin A) (sec A – cos A) sec² A

                     1                      1

             =  (-------- -  sin A) (-------- - cos A) sec² A

                   sin A                  cos A


                     1 - sin² A        1 - cos² A

             =   (-------------) (-------------)  sec² A

                        sin A              cos A


                       cos² A            sin² A

             =   (-------------) (------------)  sec² A  

                        sin A              cos A

       [where, 1 - sin² A = cos² A, and 1 - cos² A = sin² A]

                       sin A . cos A

              =   -----------------

                           cos² A

                      sin A

              =   ---------- 

                      cos A

              =      tan A              [where, sin A/cos A = tan A]

                  L.H.S  =  R.H.S       (Proven)

Your second block of text...