Prvo rješenje.
Ako u brojniku zadanog izraza uočimo razliku kvadrata ili pomnožimo zagrade, a u nazivniku izlučimo cosx dobivamo redom:
cosx−cosxsinx(cosx−1+sinx)(cosx+1−sinx)=cosx(1−sinx)[cosx−(1−sinx)][cosx+(1−sinx)]=cosx(1−sinx)cos2x−(1−sinx)2=cosx(1−sinx)cos2x−1+2sinx−sin2x.
Nakon primjene osnovnog trigonometrijskog identiteta cos2x+sin2x=1 slijedi
cosx(1−sinx)cos2x−1+2sinx−sin2x=cosx(1−sinx)−sin2x+2sinx−sin2x=cosx(1−sinx)2sinx−2sin2x.
Nakon toga u brojniku izlučimo 2sinx, skratimo razlomak i primijenimo zadanu jednakost.
cosx(1−sinx)2sinx−2sin2x=cosx(1−sinx)2sinx(1−sinx)=cosx2sinx,
2tgx=ctgx2=4.
Drugo rješenje.
Kako je ctgx=sinxcosx=21 slijedi sinx=2cosx.
Uvrstimo li sinx=2cosx u dani izraz slijedi
cosx−cosxsinx(cosx−1+sinx)(cosx+1−sinx)=cosx−cosx⋅2cosx(cosx−1+2cosx)(cosx+1−2cosx)=cosx−2cos2x(3cosx−1)(1−cosx)=cosx−2cos2x4cosx−3cos2x−1.
Nakon primjene osnovnog trigonometrijskog identiteta cos2x+sin2x=1 imamo
cosx−2cos2x4cosx−3cos2x−1=cosx−2cos2x4cosx−3cos2x−cos2x−sin2x=cosx−2cos2x4cosx−4cos2x−sin2x.
Nadalje uvrstimo li sin2x=4cos2x dobivamo
cosx−2cos2x4cosx−4cos2x−sin2x=cosx−2cos2x4cosx−4cos2x−4cos2x=cosx−2cos2x4cosx−8cos2x.
Izlučimo zajedničke faktore u brojniku i nazivniku i skratimo razlomak:
cosx−2cos2x4cosx−8cos2x=cosx(1−2cosx)4cosx(1−2cosx)=4.
Treće rješenje.
Iz činjenice da je ctgx=sinxcosx=21 slijedi redom
sin2xcos2x=41,
sin2x1−sin2x=41,
4−4sin2x=sin2x,
sin2x=54,
sinx=±525,
cosx=21sinx=±55.
Uvrstimo li dobivene vrijednosti s pozitivnim predznakom u dani izraz slijedi:
cosx−cosxsinx(cosx−1+sinx)(cosx+1−sinx)=55−55⋅525(55−1+525)(55+1−525)=4.
Uvrstimo li dobivene vrijednosti s negativnim predznakom u dani izraz slijedi:
cosx−cosxsinx(cosx−1+sinx)(cosx+1−sinx)=−55+55⋅(−525)(−55−1−525)(−55+1+525)=4.