Question

證明下列恒等式：
（1）cos²α+2sin²α+sin²αtan²α=

1

cos2α

；
（2）cos²α（2+tanα）（1+2tanα）=2+5sinαcosα；
（3）

1+tan2A

1+cot2A

=（

1-tanA

1-cotA

）²；
（4）

tanA-tanB

cotB-cotA

=

tanB

cotA

．

Answer 1

考點(diǎn)：三角函數(shù)恒等式的證明

專(zhuān)題：證明題,三角函數(shù)的求值

分析：（1）利用三角函數(shù)的平方關(guān)系從左向右逐步化簡(jiǎn)得答案；
（2）化切為弦，然后展開(kāi)多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式得答案；
（3）左右兩邊分別化切為弦，整理后可得左右兩邊相等；
（4）由（tanA-tanB）cotA=tanAcotA-tanBcotA=1-tanBcotA，
（cotB-cotA）tanB=cotBsinB-cotAtanB=1-cotAtanB，
可得（tanA-tanB）cotA=（cotB-cotA）tanB，即

tanA-tanB

cotB-cotA

=

tanB

cotA

．

解答： 證明：（1）cos²α+2sin²α+sin²αtan²α
=cos²α+sin²α+sin²α+sin²αtan²α
=1+sin²α（1+tan²α）=1+sin²α•sec²α=1+tan²α=sec²α=

1

cos2α

；
（2）cos²α（2+tanα）（1+2tanα）
=cos2α(2+

sinα

cosα

)(1+

2sinα

cosα

)=（2cosα+sinα）（cosα+2sinα）
=2cos²α+sinαcosα+4sinαcosα+2sin²α=2+5sinαcosα；
（3）∵左邊=

1+tan2A

1+cot2A

=

1+ sin2A cos2A

1+ cos2A sin2A

=

1 cos2A

1 sin2A

=

sin2A

cos2A

=tan²A．
右邊=(

1- sinA cosA

1- cosA sinA

)2=(-

sinA

cosA

)2=tan2A
∴

1+tan2A

1+cot2A

=（

1-tanA

1-cotA

）²；
（4）∵（tanA-tanB）cotA=tanAcotA-tanBcotA=1-tanBcotA，
（cotB-cotA）tanB=cotBsinB-cotAtanB=1-cotAtanB，
∴（tanA-tanB）cotA=（cotB-cotA）tanB．
∴

tanA-tanB

cotB-cotA

=

tanB

cotA

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了三角恒等式的證明，訓(xùn)練了同角三角函數(shù)基本關(guān)系式的應(yīng)用，是中檔題．