设 $x=\dfrac{\pi}{24}$,则 $\dfrac{\sin{x}}{\cos{4x}\cos{3x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{3x}\cos{2x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{2x}\cos{x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{x}}=$ \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2016年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
【答案】
B
【解析】
记原式为 $m$,则\[\begin{split} m
&=\dfrac{\sin{x}}{\cos{4x}\cos{3x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{3x}\cos{2x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{2x}\cos{x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{x}}\\
&=\dfrac{\sin{(4x-3x)}}{\cos{4x}\cos{3x}}+\dfrac{\sin{(3x-2x)}}{\cos{3x}\cos{2x}}+\dfrac{\sin{(2x-x)}}{\cos{2x}\cos{x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{x}}\\
&=\tan 4x-\tan 3x+\tan 3x-\tan 2x+\tan 2x-\tan x+\tan x\\
&=\tan 4x\\
&=\dfrac{\sqrt{3}}{3}.\end{split}\]
&=\dfrac{\sin{x}}{\cos{4x}\cos{3x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{3x}\cos{2x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{2x}\cos{x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{x}}\\
&=\dfrac{\sin{(4x-3x)}}{\cos{4x}\cos{3x}}+\dfrac{\sin{(3x-2x)}}{\cos{3x}\cos{2x}}+\dfrac{\sin{(2x-x)}}{\cos{2x}\cos{x}}+\dfrac{\sin{x}}{\cos{x}}\\
&=\tan 4x-\tan 3x+\tan 3x-\tan 2x+\tan 2x-\tan x+\tan x\\
&=\tan 4x\\
&=\dfrac{\sqrt{3}}{3}.\end{split}\]
题目
答案
解析
备注