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4、证法一：设与的夹角为.
(1)当时，等式显然成立；
(2)当时，与，与的夹角都为，
所以
所以 ；
(3)当时，与，与的夹角都为，
则
综上所述，等式成立.
证法二：设，，
那么
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与
的夹角为
.
时，等式显然成立；
时，
与，与
的夹角都为，
； 
时，与，与的夹角都为
，
； 
，
， 
；