NCERT solution { Trigonometry - III }

MATHEMATICS   FOR    CLASS - X                     

NCERT    solution  

Recomended   for  CBSE   and    BSEB   students


 *  Trigonometry    PART  -  III ]  

EXERCISE  8.4

1. Express the trigonometric ratios sinA , secA  and tanA in terms of cotA. 

Ans:            2                    2

           cosec  A = 1 + cot  A

                  1                             2

  ⇒    –––––––––––  =  1 + cot  A
                    2
               sin  A

                2                    1

       sin  A  =    ––––––––––– 
                                          2
                              1 + cot  A

                                  1

    sin A =     –––––––––––
                                         2
                       √ ( 1 + cot  A )

      2                       2

 sec A  =  1  +  tan A

             2                        1

    sec  A  =  1 +   –––––––––
                                         2
                                   cot  A

                                   2

               2            cot  A   +  1          
⇒     sec  A    =   ––––––––––– 
                                      2 
                                cot  A

                                       2
                             ( cot  A   +  1  )

⇒    sec A   =    –––––––––––––––––
                                         2
                             √ (  cot  A  )

                                       2                 

                           √ ( cot  A   +  1  )
⇒   sec  A  =    ––––––––––––––––

                               cot A

  And , 


                          1

    tanA  =   –––––––
                       cotA


2. Write all the other trigonometric ratios of ∠A in terms of secA.

Ans:            2              2
              sin  A  +  cos  A = 1

           2                     2

⇒  sin  A  =  1  -  cos  A

           2                     1

⇒  sin  A  =  1  -   –––––––
                                    2
                              sec  A

                                        1

⇒  sin  A  = √ (  1  -   –––––––   )
                                           2
                                     sec  A

                                   2

                             sec  A  -  1 
⇒  sin A = √  ( –––––––––––––)   
                                    2
                              sec  A

                               2

                    √ ( sec A  -  1  )
⇒ sin A =   –––––––––––––    ... (i)
                            sec A

                           1

      cos A  =   –––––––   . . . (ii)                   
                        sec  A

        2                        2

   sec  A  =  1  +   tan  A

           2              2           

⇒  tan  A  =  sec  A  -  1

                                2

⇒  tan A  =  √ ( sec  A  -  1 )  . . . (iii)

         2              2

    sin  A  +  cos  A = 1

           2                     2

⇒  sin  A  =  1  -  cos  A

            1                                1  

⇒  –––––––––  =  1  -    –––––––
                2                            2
       cosec  A                    sec  A

                                       2

             1                  sec  A  -  1
⇒ –––––––––  =  –––––––––––––  
                2                      2
      cosec  A              sec   A

                                       2

                  2             sec  A
⇒    cosec  A   =  –––––––––––
                                    2
                              sec  A  -  1

 therefore               

                           sec A 
  cosec A = –––––––––––––  . . . (iv)
                                2
                      √(sec  A - 1 )


         2                       2
   sec  A  =  1  +   tan  A
           2              2           
⇒  tan  A  =  sec  A  -  1


            1                     2

⇒  –––––––––  =  sec  A  -  1
               2
         cot  A

            2                 1

⇒   cot  A  =   ––––––––––––– 
                                   2
                        √ ( sec  A  -  1 )


                                 1
⇒   cot  A  =  ––––––––––––– . . . . (v)
                                 2
                      √ ( sec  A  -  1 )


3. Evaluate :
              2                2
         sin  63°  + sin  27°
(i) ––––––––––––––––––––
              2               2
        cos  17° + cos  73°

Ans :            2                          2
                sin  (90 - 63°)  + sin  27°
           ––––––––––––––––––––
                   2                2
              cos  17° + cos  (90 - 73°)

            2              2

      cos  17° + sin  27°
   ––––––––––––––––––––
            2              2
      cos  17° + sin  27°


⇒    1      Ans  . . . . 



(ii) sin 25° cos 65° + cos 25° sin 65°

Ans : 


sin 25° cos( 90 - 25) + cos 25° sin ( 90 - 25)


⇒  sin 25° .  sin 25°  +  cos 25°  .  cos 25°


           2                 2

⇒  sin  25°  +  cos  25°

⇒  1        Ans . . . .


4.  Choose the correct option . Justify your choice.
              2              2
(i)  9 sec  A - 9 tan  A =

(A)      1           (B)    9


(C)      8           (D)    0


Ans :   (B)

(ii)  ( 1 + tanθ + secθ ) ( 1 + cotθ - cosecθ ) =

(A)     0              (B)    1


(C)     2              (D)     -1


Ans :   (C)


(iii)  (secA + tanA ) ( 1 - sinA ) =


(A)   sec A          (B)     sin A 


(C)   cosec A      (D)     cos A 


Ans :    (D)

                      2
          1 + tan  A
(iv)  ––––––––––––   =
                     2
         1 + cot  A
        
              2
(A)    sec  A       (B)    -1

                2                         2

(C)     cot  A      (D)     tan  A

Ans :      (D)


5. Prove the following identities , where the angles involved are acute angles for which for which the expressions are defined.

                                  2             1 - cos θ
(i)  ( cosec θ - cot θ )     =     ––––––––––
                                                1 + cos θ
Ans : 
                                         
                                          2
L.H.S =   ( cosecθ - cotθ )

                2           2

=    cosec  θ + cot  θ - 2 cosec θ cot θ

                           2

            1             cos  θ              1            cos θ
=   ———  +  ————  -  2   ———  .  ———
            2                2                 sin θ         sin θ
        sin θ          sin θ

                                2
            1             cos θ              2  cos θ
=   ———  +  ————  -   —————
             2              2                     2  
        sin θ          sin θ              sin  θ

               2

       1  +   cos θ   -   2  cos θ
=   ————————————
                       2                 
                  sin θ       
      
                      2
         ( 1  -   cos θ)  
=  ————————————
                     2
         1  -  cos θ

                         2

              ( 1  -   cos θ)  
=      ———————————
        ( 1  -  cos θ ) ( 1 + cos θ)

                


       1  - cos θ
=  —————  =  R.H.S     proved . . .
       1 + cos θ



              cos A                      1 + sin A
(ii)   –––––––––     +    –––––––––––  =   2 sec A
          1 + sin A                    cos A

Ans : 


                        cos A                   1 + sin A

L.H.S =    –––––––––     +    ––––––––––– 
                   1 + sin A                  cos A

               2                         2

         cos  A + ( 1 + sin A )
=   ––––––––––––––––––––––
          ( 1 + sin A )   cos A

              2                  2

         cos  A + 1 + sin A + 2 sinA
=   ––––––––––––––––––––––––––
          ( 1 + sin A )   cos A

      

           1 + 1 + 2 sinA
=   –––––––––––––––––––
       ( 1 + sin A )   cos A


              2+ 2 sinA

=   –––––––––––––––––––
       ( 1 + sin A )   cos A


           2 ( 1 + sinA )

=   –––––––––––––––––––
       ( 1 + sin A )   cos A


            2 

=   –––––––––
         cos A

=   2 sec A     =  R.H.S     proved . . .



               tan θ                           cot θ
(iii)  ––––––––––   +  –––––––––– = 1 + sec θ  cosec θ
          1 - cot θ              1 - tan θ
Ans : 
                    tan θ                 cot θ 
L.H.S =   –––––––––  +    ––––––––– 
                 1 - cot θ              1 - tan θ

                                              1

           tan θ                     –––––––     
                                            tan θ
  –––––––––––  +    ––––––––––––––      
                   1                     1 - tan θ
       1  -   –––––
                tan θ

                                          

                      
           tan θ                          1
  –––––––––––  +    ––––––––––––––      
       tan θ - 1               tan θ ( 1 - tan θ )
      ––––––––––
           tan θ

               2

          tan θ                          1
  –––––––––––  +    ––––––––––––––      
       tan θ - 1               tan θ ( 1 - tan θ )
     

               2

          tan θ                              1
  –––––––––––  +    –––––––––––––––––     
       tan θ - 1               tan θ { - ( tan θ - 1 )}

     
             2
          tan θ                              1
  –––––––––––  -   –––––––––––––––––     
       tan θ - 1               tan θ ( tan θ - 1 )

                3
            tan θ   -  1
  ––––––––––––––––––   
         tan θ ( tan θ - 1 )


                                     2
     ( tan θ   -  1 ) ( tan θ + 1 +  tan θ )
  ––––––––––––––––––––––––––––     
                 tan θ ( tan θ - 1 )

                 2
            sec θ  +   tan θ
=       –––––––––––––––––  
                   tan θ

                2

            sec θ               tan θ
=       –––––––   +   –––––––––  
            tan θ               tan θ



                1
           ––––––  
                 2
             cos θ              
=    ––––––––––––    +  1
             sin θ             
           ––––––  
             cos θ


              cos θ

=   –––––––––––––   +  1
             2
        cos θ  x  sin θ

                1 

=    ––––––––––––– +  1
         sin θ  cos θ


= 1 + cosec θ  sec θ   =  R.H.S     proved . . .



                                             2

          1 + secA               sin  A  
(iv)   –––––––––   =  ––––––––––
             secA               1 - cosA
Ans : 

                  1 + secA               

L.H.S  = –––––––––   
                    secA     


                       1
         1  +   –––––––  
                     cos A  
  =   ––––––––––––––––––      
                    1 
              –––––––––  
                  cos A


               cos A +  1

             ––––––––––– 
                  cos A  
  =   ––––––––––––––––––      
                    1 
              –––––––––  
                  cos A

           

        ( cos A +  1 )  cos A  
  =   ––––––––––––––––––    
                  cos A 

= ( cos A +  1 )                                


                                    1  -  cos A

= ( 1 + cos A )  X    ––––––––––––––– 
                                    1 -  cos A

                  2

       1 - cos  A
= ––––––––––––– 
        1 - cos A

             2

         sin A
=   –––––––––      =  R.H.S     proved . . .
      1  -  cos A

             cosA - sinA + 1 

(v)     –––––––––––––––– = cosecA + cotA
             cosA + sinA - 1

Ans : 

                         cosA - sinA + 1 
   L.H.S =     ––––––––––––––––
                        cosA + sinA - 1


        cosA - ( sinA - 1 )              

=    ––––––––––––––––    
        cosA + ( sinA - 1 )              


On rationalizing the denominator

        cosA - ( sinA - 1 )              cosA - ( sinA - 1 ) 

=     ––––––––––––––––   X    ––––––––––––––––
        cosA + ( sinA - 1 )             cosA - ( sinA - 1 ) 


                                        2

       { cosA - ( sinA - 1 )}
–––––––––––––––––––––––
                   2                        2
       { cosA } - { ( sinA - 1 ) }


                 2                        2

            cos A + ( sin A - 1 ) - 2 cos A ( sin A - 1 )
=       –––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                             2                         2
                  { cosA } - { ( sinA - 1 ) }


            2           2

       cos A + sin A + 1 - 2 sin A - 2 cos A sin A + 2 cos A
= ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                           2             2
                     cos A - { sin A + 1 - 2 sin A }


      1 + 1  - 2 sin A - 2 cos A sin A + 2 cos A

= –––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                   2          2
             cos A - sin A - 1 + 2 sin A 
         
       2  - 2 sin A - 2 cos A sin A + 2 cos A
 –––––––––––––––––––––––––––––––––––
             2          2             2            2
       cos A - sin A - ( cos A + sin A ) + 2 sin A 

           2  + 2 cos A - 2 sin A - 2 cos A sin A

 –––––––––––––––––––––––––––––––––––
            2           2            2          2
       cos A - sin A - cos A - sin A  + 2 sin A 


       2 ( 1 + cos A ) - 2 sin A ( 1 +  cos A )

 –––––––––––––––––––––––––––––––––––
                           2
                 - 2 sin A  + 2 sin A 

       2 ( 1 + cos A ) ( 1  -  sin A ) 
 –––––––––––––––––––––––––––
              2 sin A  (1 - sin A )

           1 + cos A 
    ––––––––––––
              sin A 

            1              cos A 
    ––––––   +   ––––––
          sin A        sin A

=  cosec A + cot A    =  R.H.S     proved . . .




 

Ans:


























            


                              3
             sinθ - 2 sin θ
 (vii)   ––––––––––––––  =  tanθ
                    3
             2cos θ - cosθ
Ans : 
                                      3
                     sinθ - 2 sin θ
L.H.S. =    –––––––––––––– 
                           3
                     2cos θ - cosθ

     

                               2
        sinθ ( 1 - 2 sin θ )
  =    ––––––––––––––
                          2
        cos θ( 2 cos θ - 1 )

                         2           2              2
          sinθ ( sin θ + cos  θ  - 2 sin θ )
  =    –––––––––––––––––––––––––––
                            2          2           2
          cos θ( 2 cos θ - sin θ + cos  θ )

                         2             2  

          sinθ ( cos  θ  -  sin θ )
  =    ––––––––––––––––––––
                          2         2  
          cos θ( cos θ - sin θ  )

                
          sinθ
  =    –––––– = tanθ     =  R.H.S     proved . . .
          cos θ

                                    2                        2                 2           2
(viii)  (sinA + cosecA) + (cosA + secA) =  7 + tan A + cot A

Ans : 

                                         2                         2       
L.H.S.=  (sinA + cosecA) + (cosA + secA)
  
           2              2                                         2          2
  sin A + cosec A + 2 sinA cosecA + cos A + sec A + 2 cosA secA

          2            2            2                                            2

  sin A + cos A + sec A + 2 cosA secA + cosec A + 2 sinA cosecA 

              2                      2

= 1 + sec A + 2 + cosec A + 2

              2               2

= 5 + sec A + cosec A

                     2                 2

= 5 + 1 + tan A + 1 + cot A

               2           2
= 7 + tan A + cot A   =  R.H.S     proved . . .

                                                                            1
(ix)    ( cosecA -sinA ) ( secA - cosA) =    –––––––––––
                                                                     tanA + cotA

Ans :



                                                                       
L.H.S =  ( cosecA -sinA ) ( secA - cosA) 

= cosecA  secA - cosecA cosA - sinA secA + sinA cosA

         1            1                1                                 1      

=    ––––– . –––––   -   –––––  cosA  -  sin A  ––––– + sinAcosA
       sinA     cosA          sinA                             cosA
       
               1                 cosA        sin A                             
=     –––––––––   -   –––––   -   –––––    +     sinA cosA
       sinA   cosA         sinA         cosA                     
       
                      2            2             2        2
          1  -  cos A  -  sin A +  sin A cos A                    
=      ––––––––––––––––––––––––––––––
                     sinA   cosA         

                     2            2                2        2
     1  -  ( cos A  + sin A ) +  sin A cos A                    
=      ––––––––––––––––––––––––––––––
                     sinA   cosA         

                              2        2
           1  -  1 +  sin A cos A                    
=      –––––––––––––––––––––––––
                     sinA   cosA         

                  2        2
             sin A cos A                    
=      ––––––––––––––––
               sinA   cosA         


=  sinA   cosA         

                          1
R.H.S. =   –––––––––––
                   tanA + cotA



                      1
=    –––––––––––––––––––––
          sinA               cosA
       ––––––––  +    –––––––       
          cosA              sinA


                  1
=    –––––––––––––––––––––
              2          2
          sin A+cos A
       –––––––––––––––       
          cosA  sinA


=        cosA  sinA


therfore   L.H.S. = R.H.S.     proved . . .

                     2                                       2 
        ( 1 + tan A )              ( 1 - tan A )                2
(x) –––––––––––––   =    ––––––––––––––  =  tan A
                         2                                    2
          ( 1  + cot A )           ( 1 - cot A )

Ans : 
                       2
     ( 1 + tan A )
    –––––––––––––
                    2
      ( 1 + cot A )

                2
           sec A
=     ––––––––––
                  2
         cosec A

           2
=    tan A

                        2                  
     ( 1 - tan A )
  –––––––––––––
                        2
     ( 1 - cot A )

                     2
         1 + tan A - 2 tan A
=    –––––––––––––––––––––
                    2
         1 + cot A - 2 cot A

             2
        sec A - 2 tan A
=   –––––––––––––––––
               2
       cosec A - 2 cot A


            1               2  sin A
       ––––––  -    ––––––––––
              2               cos A
         cos A
=   –––––––––––––––––––––
            1              2 cos A
      ––––––– -  –––––––––
             2             sin A
        sin A  

  
                  1 - 2 sin A  cosA
             ––––––––––––––––––––
                             2
                        cos A
=    ––––––––––––––––––––––––––––

                 1 - 2 sin A  cos A
             –––––––––––––––––––––
                              2
                         sin A

              2
         sin A ( 1 - 2 sin A   cos A )
=    –––––––––––––––––––––––––
              2
         cos A ( 1 - 2 sin A cos A )

          2
=   tan A

Hence 

                             2                                      2
        ( 1 + tan A )                   ( 1 - tan A )              2
   –––––––––––––––––  =  –––––––––––––––=    tan  A
                               2                                   2
          ( 1  + cot A )                ( 1 - cot A )


proved . . . .







Comments