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Tienes que tener claro las identidades, veamos algunas que servirán para el desarrollo del ejercicio,
sen²x + cos²x = 1
Si dividimos esta ecuación por cos²x tenemos :
tan²x + 1 = sec²x (1)
Ten en cuenta esa identidad para más adelante, bueno al ejercicio, sumemos las fracciones :
Factorizamos el numerador :
Fijate en el numerador, es similar a la expresión 1, si sustituimos nos queda ;
Se llegó a uno entonces se demostró la identidad ,
Salu2 :).