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法律研究如果\( \theta=30^{\circ} \)，驗證：\( \tan 2 \theta=\frac{2 \tan \theta}{1-\tan ^{2} \theta} \)
已知
\( \theta=30^{\circ} \)
要求
我們需要驗證\( \tan 2 \theta=\frac{2 \tan \theta}{1-\tan ^{2} \theta} \)。
解答：
\( \tan 2 \theta=\frac{2 \tan \theta}{1-\tan ^{2} \theta} \)
這意味著，
\( \tan 2(30^{\circ})=\frac{2 \tan 30^{\circ}}{1-\tan ^{2} 30^{\circ}} \)
\( \tan 60^{\circ}=\frac{2 \tan 30^{\circ}}{1-\tan ^{2} 30^{\circ}} \)
我們知道，
$\tan 60^{\circ}=\sqrt3$
$\tan 30^{\circ}=\frac{1}{\sqrt3}$
讓我們考慮左邊（LHS），
$\tan 2 \theta=\tan 60^{\circ}$
$=\sqrt3$
讓我們考慮右邊（RHS），
$\frac{2 \tan \theta}{1-\tan ^{2} \theta}=\frac{2 \tan 30^{\circ}}{1-\tan ^{2} 30^{\circ}}$
$=\frac{2\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)}{1-\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^{2}}$
$=\frac{\frac{2}{\sqrt{3}}}{1-\frac{1}{3}}$
$=\frac{\frac{2}{\sqrt{3}}}{\frac{3-1}{3}}$
$=\frac{\frac{2}{\sqrt{3}}}{\frac{2}{3}}$
$=\frac{2}{\sqrt{3}} \times \frac{3}{2}$
$=\frac{\sqrt{3} \times \sqrt{3}}{\sqrt{3}}$
$=\sqrt{3}$
LHS = RHS
因此得證。
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