Тази задача е добра, защото показва как понякога може да решите трудна задача с идея различна от тази на авторите.
Да речем, че не ви се занимава с тригонометрични тъждества или геометрични решения.
Тогава идеята е да сведете това тъждество до някое по-лесно за проверка.
Предполагам, първото което сте сетили за косинусите, е косинусова теорема. Да изразим сумата на трите косинуса чрез страните:
[tex]cos(\alpha)+cos(\beta)+cos(\gamma)=\frac{-a^2+b^2+c^2}{2bc}+\frac{a^2-b^2+c^2}{2ac}+\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}=[/tex]
[tex]=\frac{-a^3-b^3-c^3+ab^2+ac^2+ba^2+bc^2+ca^2+cb^2}{2abc}[/tex].
За съотношението [tex]\frac{r}{R}[/tex] ще използваме двете формули за лице : [tex]S=p.r[/tex] и [tex]S= \frac{abc}{4R}[/tex], т.е.
[tex]\frac{r}{R}=\frac{8S^2}{abc(a+b+c)}[/tex].
Лицето - естествено от Хероновата формула : [tex]S^2=\frac{1}{16}(a+b+c)(-a+b-c)(a-b+c)(a+b-c)[/tex]
Заместваме и разкриваме скобите:
[tex]\frac{-a^3-b^3-c^3+ab^2+ac^2+ba^2+bc^2+ca^2+cb^2}{2abc}-1=\frac{8(a+b+c)(-a+b-c)(a-b+c)(a+b-c)}{16abc(a+b+c)}[/tex].
[tex]-a^3-b^3-c^3+ab^2+ac^2+ba^2+bc^2+ca^2+cb^2-2abc=(-a+b+c)(a-b+c)(a+b-c)[/tex]
Получихме тъждество.