​Prove that cos​3 Acos 3A + sin3A sin 3A= cos​32A

Dear Student,

LHS = cos3A cos3A + sin3A sin3A 
       = cos​3A (4cos3A - 3cosA) + sin3A (3sinA - 4sin3A)      (using identities of cos3A and sin3A)
      = 4cos6A - 3cos4A + 3sin4A - 4sin6
     = 4 (​cos6A - ​sin6A) + 3 (​sin4A - ​cos4A)     
     = 4 ( (cos2A)3 - (sin2A)3) + 3 ( (sin2A)2 - (cos2A)2 )
    = 4 [ (​cos2A - ​sin2A) (​cos4A + ​cos2A​sin2A + ​sin4A)] + 3 [(sin2A+cos2A)(sin2A - cos2A)]  

                                                                                                        using a3 - b3 = (a-b)(a2+ab+b2) and a2-b2=(a-b)(a+b)

  = 4 [ cos2A ((sin2A+cos2A)- cos2A​sin2A) ] + 3 [ 1 (-cos2A)]
 = 4 [cos2A (1 - ​​cos2A​sin2A )] - 3 cos2A
= 4cos2A - 4cos2A ​cos2A​sin2A - 3cos2A                                       
= cos2A - 4cos2A  ​cos2A​sin2A                                                         
= cos2A (1 - 4​cos2A​sin2A )
= cos2A (1 - sin22A)                                         ​  (Since 2sinA cosA = sin2A )
= cos2A cos22A
= cos32A
= RHS

Hence proved

Regards

  • 8
What are you looking for?