三角形已知一个三角形的周长不超过2π,假设a,b,c是它的三条边,现在另取出长度分别为sina,sinb,sinc的三条线段,证明这三条线段也能构成三角形。
不妨设0<a≤b≤c
a+b+c≤2π,c≤a+b ==> 2c≤a+b+c≤2π ==> 0<a≤b≤c≤π
==> 0<a/2≤b/2≤c/2≤π/2,sina>0,sinb>0,sinc>0
0≤b-a<c ==> 0≤(b-a)/2<c/2≤π/2 ==> cos[(b-a)/2]>cos(c/2)≥0 ①
(1)如果0<c/2<(b+a)/2≤π/2,有sin[(b+a)/2]>sin(c/2)>0
(2)如果0<c/2≤π/2<(b+a)/2,由a+b+c≤2π有0<(b+a)/2-π/2≤π/2-c/2<π/2
故 cos[(b+a)/2-π/2]≥cos[π/2-c/2] ...全部
不妨设0<a≤b≤c
a+b+c≤2π,c≤a+b ==> 2c≤a+b+c≤2π ==> 0<a≤b≤c≤π
==> 0<a/2≤b/2≤c/2≤π/2,sina>0,sinb>0,sinc>0
0≤b-a<c ==> 0≤(b-a)/2<c/2≤π/2 ==> cos[(b-a)/2]>cos(c/2)≥0 ①
(1)如果0<c/2<(b+a)/2≤π/2,有sin[(b+a)/2]>sin(c/2)>0
(2)如果0<c/2≤π/2<(b+a)/2,由a+b+c≤2π有0<(b+a)/2-π/2≤π/2-c/2<π/2
故 cos[(b+a)/2-π/2]≥cos[π/2-c/2] ,即sin[(b+a)/2]≥sin(c/2)>0
由(1)(2)知恒有sin[(b+a)/2]≥sin(c/2)>0 ②
所以由①②有sina+sinb=2sin[(b+a)/2]cos[(b-a)/2]>2sin(c/2)cos(c/2)=sinc
同理可证得sina+sinc>sinb,sinc+sinb>sina
所以sina、sinb、sinc也能构成三角形。
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