Enunciado

Demonstre a identidade:

cosh ⁡ ( x + y ) = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

Passo 1

Oi oi meu chuchuzinho, vamos matar mais uma?Nessa questão queremos mostrar a seguinte identidade:

cosh ⁡ ( x + y ) = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

Para isso, vamos usar as fórmulas do cosseno hiperbólico e do seno hiperbólico.

O senh ⁡ x (seno hiperbólico de x ) é dado por:

senh ⁡ x = e x - e - x 2

E o cosh ⁡ x (cosseno hiperbólico de x ) é dado por:

cosh ⁡ x = e x + e - x 2

Basta substituir essas fórmulas na expressão dada e ver se a igualdade será verdadeira.

Passo 2

Temos a seguinte identidade:

cosh ⁡ ( x + y ) = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

Podemos dizer que o cosseno hiperbólico de x + y é:

cosh ⁡ x + y = e x + y + e - ( x + y ) 2

cosh ⁡ x + y = e x + y + e - x - y 2

Substituindo na igualdade temos:

cosh ⁡ ( x + y ) = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

e x + y + e - x - y 2 = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

Passo 3

Agora vamos substituir os termos do lado direito da nossa igualdade.

e x + y + e - x - y 2 = cosh ⁡ x cosh ⁡ y + senh ⁡ x senh ⁡ y

Usando as fórmulas de cosseno hiperbólico e seno hiperbólico temos:

e x + y + e - x - y 2 = e x + e - x 2 × e y + e - y 2 + e x - e - x 2 × e y - e - y 2

e x + y + e - x - y 2 = e x + e - x × e y + e - y 4 + e x - e - x × e y - e - y 4

Multiplicando ambos os lados por quatro, para simplificar, temos:

Cortando a divisão por dois que ocorre em todos os termos, temos:

2 e x + y + 2 e - x - y = e x + e - x × e y + e - y   + e x - e - x × e y - e - y

Realizando as multiplicações distributivas:

e x + y + e - x - y = e x e y + e - x e y + e x e - y + e - x e - y + e x e y - e x e - y - e - x e y + e - x e - y

Beleza, agora nós temos alguns termos na esquerda que podem ser subtraídos e anulados, fazendo isso,ficamos com:

2 e x + y + 2 e - x - y = e x e y + e - x e - y + e x e y + e - x e - y

Agora vamos usar que a multiplicação de exponenciais é a exponencial com os expoentes somados:

2 e x + y + 2 e - x - y = e x + y + e - x - y + e x + y + e - x - y

E por fim, somando os termos que são iguais na direita, provamos a nossa igualdade.

2 e x + y + 2 e - x - y = 2 e x + y + 2 e - x - y

Resposta

Desenvolvimento nos Passos.

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1) Encontre o valor numérico para cada expressão.(a) senh ⁡ 0 (b)cosh ⁡ 0
Demonstre a identidade c o s h- x = c o s h( x )
Demonstre a identidade: s e n h- x = - s e n h( x )
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