如果\( \cot \theta=\frac{1}{\sqrt{3}} \),证明\( \frac{1-\cos ^{2} \theta}{2-\sin ^{2} \theta}=\frac{3}{5} \)
已知
$cot\ \theta = \frac{1}{\sqrt{3}}$.
要求
我们必须证明\( \frac{1-\cos ^{2} \theta}{2-\sin ^{2} \theta}=\frac{3}{5} \)。
解:
假设在直角三角形 $ABC$ 中,$\angle B$ 为直角,$\ cot\ \theta = cot\ A = \frac{1}{\sqrt{3}}$。
我们知道,
在以 $B$ 为直角的直角三角形 $ABC$ 中,
根据勾股定理,
$AC^2=AB^2+BC^2$
根据三角函数的定义,
$sin\ \theta=\frac{对边}{斜边}=\frac{BC}{AC}$
$cos\ \theta=\frac{邻边}{斜边}=\frac{AB}{AC}$
$cot\ \theta=\frac{邻边}{对边}=\frac{AB}{BC}$
这里,
$AC^2=AB^2+BC^2$
$\Rightarrow AC^2=(1)^2+(\sqrt3)^2$
$\Rightarrow AC^2=1+3$
$\Rightarrow AC=\sqrt{4}=2$
因此,
$sin\ \theta=\frac{BC}{AC}=\frac{\sqrt3}{2}$
$cos\ \theta=\frac{AB}{AC}=\frac{1}{2}$
让我们考虑左边,
$\frac{1-\cos ^{2} \theta}{2-\sin ^{2} \theta}=\frac{1-\left(\frac{1}{2}\right)^{2}}{2-\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^{2}}$
$=\frac{1-\frac{1}{4}}{2-\frac{3}{4}}$
$=\frac{\frac{4-1}{4}}{\frac{8-3}{4}}$
$=\frac{3}{5}$
$=$ 右边
因此得证。