证明以下三角恒等式:\( \frac{(1+\sin \theta)^{2}+(1-\sin \theta)^{2}}{2 \cos ^{2} \theta}=\frac{1+\sin ^{2} \theta}{1-\sin ^{2} \theta} \)
待办事项
我们需要证明\( \frac{(1+\sin \theta)^{2}+(1-\sin \theta)^{2}}{2 \cos ^{2} \theta}=\frac{1+\sin ^{2} \theta}{1-\sin ^{2} \theta} \).
解答
我们知道:
$\cos ^{2} \theta+\sin^2 \theta=1$.......(i)
因此:
$\frac{(1+\sin \theta)^{2}+(1-\sin \theta)^{2}}{2 \cos ^{2} \theta}=\frac{1+\sin^2 \theta+2\sin \theta+1-2\sin \theta+\sin^2 \theta}{2\cos^2 \theta}$
$=\frac{2+2\sin^2 \theta}{2\cos^2 \theta}$
$=\frac{2(1+\sin^2 \theta)}{2\cos^2 \theta}$
$=\frac{1+\sin^2 \theta}{\cos^2 \theta}$
$=\frac{1+\sin^2 \theta}{1-\sin^2 \theta}$ [由(i)]
证毕。
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