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まず前提として
等式の証明の際に
左辺=右辺の形で変形して書いていくのはダメです。
なぜなら、証明する式を使ってしまっているからです。
今回なら
(右辺)=〜 という形で書くといいですね。
問題に移ります。角の情報→辺の情報に直す(逆の場合もあり)のは定石です。
後は普通に足すことで分子には2a^2だけ残るので
(右辺)=2a^2/2a=a
したがって(左辺)=(右辺)で終了です。
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