Cómo evaluar [matemáticas] \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ {n} \ frac {1} {\ sin \ left (A + (k-1) B \ right) \ sin \ left (A + kB \ right) }[/matemáticas]

Ante todo,
[matemáticas] \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ n \ frac {1} {\ sin (A + (k-1) B) \ sin (A + kB)} \ tag {1} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle = \ frac {1} {\ sin B} \ sum_ {k = 1} ^ n \ frac {\ sin B} {\ sin (A + (k-1) B) \ sin (A + kB)} \ tag {2} [/ math]

En segundo lugar,

[matemáticas] \ displaystyle B = (A + kB) – (A + (k-1) B) \ tag {3} [/ matemáticas]

Por lo tanto, de (3),

[matemáticas] \ displaystyle \ sin B = \ sin (A + kB) \ cos (A + (k-1) B) – \ cos (A + kB) \ sin (A + (k-1) B) \ tag {4} [/ matemáticas]

De (1), (2) y (4),

[matemáticas] \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ n \ frac {1} {\ sin (A + (k-1) B) \ sin (A + kB)} \ tag {5} [/ matemática]

[matemáticas] \ displaystyle = \ frac {1} {\ sin B} \ sum_ {k = 1} ^ n \ cot (A + (k-1) B) – \ cot (A + kB) \ tag {6} [/matemáticas]

Esto evalúa a,

[matemáticas] \ displaystyle \ sum_ {k = 1} ^ n \ frac {1} {\ sin (A + (k-1) B) \ sin (A + kB)} = \ frac {\ cot A – \ cot (A + nB)} {\ sin B} \ tag {7} [/ math]