题目内容

已知:
sin4θ
a
+
cos4θ
b
=
1
a+b
,求证:
sin8θ
a3
+
cos8θ
b3
=
1
(a+b)3
考点:三角函数恒等式的证明
专题:证明题,三角函数的求值
分析:运用基本不等式可得,
sin4θ
a
+
a
(a+b)2
≥2
sin2θ
a+b
,①
cos4θ
b
+
b
(a+b)2
≥2
cos2θ
a+b
,②两式相加结合同角的平方关系,再由等号成立的条件可得sin2θ=
a
a+b
,cos2θ=
b
a+b
,将其代入要证的等式的左边,即可得证.
解答: 证明:由于a>0,b>0,
sin4θ
a
+
a
(a+b)2
≥2
sin2θ
a+b
,①
cos4θ
b
+
b
(a+b)2
≥2
cos2θ
a+b
,②
将①②两式相加并整理得,
sin4θ
a
+
cos4θ
b
+
a+b
(a+b)2
2
a+b

即为
sin4θ
a
+
cos4θ
b
1
a+b
,③
由题设知,这三个不等式应同时取等号,
即有sin2θ=
a
a+b
,cos2θ=
b
a+b

sin8θ
a3
+
cos8θ
b3
=
a4
(a+b)4
a3
+
b4
(a+b)4
b3

=
a
(a+b)4
+
b
(a+b)4
=
a+b
(a+b)4

=
1
(a+b)3

sin8θ
a3
+
cos8θ
b3
=
1
(a+b)3
点评:本题考查三角函数恒等式的证明,考查基本不等式的运用,考查同角的平方关系的运用,属于中档题.
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