证明以下恒等式:\( \left(\frac{1+\sin \theta-\cos \theta}{1+\sin \theta+\cos \theta}\right)^{2}=\frac{1-\cos \theta}{1+\cos \theta} \)
待办事项
我们需要证明\( \left(\frac{1+\sin \theta-\cos \theta}{1+\sin \theta+\cos \theta}\right)^{2}=\frac{1-\cos \theta}{1+\cos \theta} \).
解答
我们知道:
$\sin^2 A+\cos^2 A=1$
$\operatorname{cosec}^2 A-\cot^2 A=1$
$\sec^2 A-\tan^2 A=1$
$\cot A=\frac{\cos A}{\sin A}$
$\tan A=\frac{\sin A}{\cos A}$
$\operatorname{cosec} A=\frac{1}{\sin A}$
$\sec A=\frac{1}{\cos A}$
因此,
$\left(\frac{1+\sin \theta-\cos \theta}{1+\sin \theta+\cos \theta}\right)^{2}=\frac{1+\sin ^{2} \theta+\cos ^{2} \theta+2 \sin \theta-2 \cos \theta-2 \sin \theta \cos \theta}{1+\sin ^{2} \theta+\cos ^{2} \theta+2 \sin \theta+2 \cos \theta+2 \sin \theta \cos \theta}$
$=\frac{2+2 \sin \theta-2 \cos \theta-2 \sin \theta \cos \theta}{2+2 \sin \theta+2 \cos \theta+2 \sin \theta \cos \theta}$
$=\frac{2(1+\sin \theta-\cos \theta-\sin \theta \cos \theta)}{2(1+\sin \theta+\cos \theta+\sin \theta \cos \theta)}$
$=\frac{1(1+\sin \theta)-\cos \theta(1+\sin \theta)}{1(1+\sin \theta)+\cos \theta(1+\sin \theta)}$
$=\frac{(1+\sin \theta)(1-\cos \theta)}{(1+\sin \theta)(1+\cos \theta)}$
$=\frac{1-\cos \theta}{1+\cos \theta}$
证毕。