证明以下三角恒等式:\( \operatorname{cosec}^{6} \theta=\cot ^{6} \theta+3 \cot ^{2} \theta \operatorname{cosec}^{2} \theta+1 \)
待办事项
我们需要证明\( \operatorname{cosec}^{6} \theta=\cot ^{6} \theta+3 \cot ^{2} \theta \operatorname{cosec}^{2} \theta+1 \)。
解答
我们知道,
$\operatorname{cosec} ^{2} \theta-\cot^2 \theta=1$.......(i)
$(a+b)^3=a^3+b^3+3ab(a+b)$.........(ii)
因此,
$\operatorname{cosec}^{6} \theta=(\operatorname{cosec} ^2 \theta)^3$
$=(1+\cot^2 \theta)^3$ [根据 (i)]
$=1^3+(\cot^2 \theta)^3+3(1)(\cot^2 \theta)(1+\cot^2 \theta)$ [根据 (ii)]
$=1+\cot^6 \theta+3\cot^2 \theta(1+\cot^2 \theta)$
$=1+\cot^6 \theta+3\cot^2 \theta\operatorname{cosec}^2 \theta$ [根据 (i)]
$=\cot ^{6} \theta+3 \cot ^{2} \theta \operatorname{cosec}^{2} \theta+1$
证毕。
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