Чтобы решить задачу, нужно выразить ( \tan^3 a + \cot^3 a ) через ( \tan a + \cot a ). Дано, что ( \tan a + \cot a = 2 ).
Обозначим:
[
x = \tan a, \quad y = \cot a
]
Тогда у нас есть:
[
x + y = 2
]
и также известно, что:
[
y = \frac{1}{x}
]
Теперь подставим ( y = \frac{1}{x} ) в уравнение:
[
x + \frac{1}{x} = 2
]
Умножим всё уравнение на ( x ) для упрощения:
[
x^2 + 1 = 2x
]
Перепишем это уравнение как квадратное:
[
x^2 - 2x + 1 = 0
]
Заметим, что это уравнение можно представить как:
[
(x - 1)^2 = 0
]
Таким образом, ( x = 1 ). Следовательно, ( y = \frac{1}{x} = 1 ).
Теперь найдем ( \tan^3 a + \cot^3 a ):
[
\tan^3 a + \cot^3 a = x^3 + y^3
]
Для ( x = 1 ) и ( y = 1 ) имеем:
[
x^3 + y^3 = 1^3 + 1^3 = 1 + 1 = 2
]
Следовательно, ( \tan^3 a + \cot^3 a = 2 ).
Итак, ответ: ( \tan^3 a + \cot^3 a = 2 ).