Ответ:

  1. Преобразуем разность квадратов по формуле \(\cos 2\alpha=\cos^2\alpha-\sin^2\alpha\):

    \(3\cos 2\alpha+\sin^2\alpha-\cos^2\alpha=3\cos 2\alpha-\cos 2\alpha=2\cos 2\alpha.\)

    Получили правую часть, значит тождество доказано.

  2. Применим формулу разности синусов \(\sin x-\sin y=2\cos\frac{x+y}{2}\sin\frac{x-y}{2}\):

    \(\sin 5\alpha-\sin 3\alpha=2\cos 4\alpha\sin\alpha.\)

    При \(\cos 4\alpha\ne0\) делим обе части на \(2\cos 4\alpha\):

    \(\frac{\sin 5\alpha-\sin 3\alpha}{2\cos 4\alpha}=\sin\alpha.\)

    Тождество доказано в области определения выражения.