Question Number 170737 by naka3546 last updated on 30/May/22
$$\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}°}\:−\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}°}\:+\:\mathrm{64}\:\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}°\:\:=\:\:? \\ $$
Answered by som(math1967) last updated on 30/May/22
$$\frac{\mathrm{3}}{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}}\:+\frac{\mathrm{64}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}−\mathrm{1}}{{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}}\:\bigstar \\ $$$$=\frac{\mathrm{3}}{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}}\:+\frac{\mathrm{16}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{80}−\mathrm{1}}{{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{3}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}+\mathrm{16}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{80}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}−{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}}{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{4}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}−\mathrm{1}+\mathrm{4}\left(\mathrm{2}{sin}\mathrm{80}{sin}\mathrm{40}\right)^{\mathrm{2}} }{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{4}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}−\mathrm{1}+\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}−\mathrm{2}{cos}\mathrm{120}\right)^{\mathrm{2}} }{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{8}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}−\mathrm{1}+\mathrm{4}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}}{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{4}{cos}\mathrm{40}\left(\mathrm{2}{c}\mathrm{0}{s}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{4}\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{{sin}\mathrm{40}{sin}\mathrm{40}{cos}\mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{8}\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}{sin}\mathrm{40}{cos}\mathrm{40}{sin}\mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{16}\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}{sin}\mathrm{80}{sin}\mathrm{40}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{16}\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{\left({cos}\mathrm{40}−{cos}\mathrm{120}\right)} \\ $$$$=\frac{\mathrm{32}\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}{\left(\mathrm{2}{cos}\mathrm{40}+\mathrm{1}\right)}=\mathrm{32}\:{ans} \\ $$$$\bigstar\mathrm{64}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{40}{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{40} \\ $$$$=\mathrm{16}\left(\mathrm{2}{sin}\mathrm{40}{cos}\mathrm{40}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$=\mathrm{16}{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{80} \\ $$
Commented by naka3546 last updated on 30/May/22
$$\mathrm{Thank}\:\mathrm{you},\:\mathrm{sir}. \\ $$