请教一道三角函数问题的证明方法在
在△ABC中,求证:
(1)1<cosA+cosB+cosC≤3/2;
(2)sinA+sinB+sinC≥sin2A+sin2B+sin2C。
此两题有许多证法,我仅提供一种[不算简洁仅供参考]
设R,r是三角形外接圆与内切圆半径,s是半周长。 根据恒等式:
cosA+cosB+cosC=(R+r)/R,
sinA+sinB+sinC=s/R,
sin2A+sin2B+sin2C=2s*r/R^2。
(1)等价于
R r>0, R>=2r[欧拉不等式]。 显然成立。
(2)等价于
R>=2r[欧拉不等式]。显然成立。
上述两个不等式也可用三角变换证明
证法二 根据三角形三角恒等式:...全部
在△ABC中,求证:
(1)1<cosA+cosB+cosC≤3/2;
(2)sinA+sinB+sinC≥sin2A+sin2B+sin2C。
此两题有许多证法,我仅提供一种[不算简洁仅供参考]
设R,r是三角形外接圆与内切圆半径,s是半周长。
根据恒等式:
cosA+cosB+cosC=(R+r)/R,
sinA+sinB+sinC=s/R,
sin2A+sin2B+sin2C=2s*r/R^2。
(1)等价于
R r>0, R>=2r[欧拉不等式]。
显然成立。
(2)等价于
R>=2r[欧拉不等式]。显然成立。
上述两个不等式也可用三角变换证明
证法二 根据三角形三角恒等式:
cosA+cosB+cosC=1+4*sin(A/2)*sin(B/2)*sin(C/2);
sin2A+sin2B+sin2C=4*sinA*sinB*sinC。
(1)式转化为:
0<4*sin(A/2)*sin(B/2)*sin(C/2)≤1/2 (P)
(P)式左边显然成立。设a,b,c为三角形ABC的三边长。
因为 cos[(B-C)/2]≤1,cos[(C-A)/2]≤1,cos[(A-B)/2]≤1。
又 sin(A/2)/cos[(B-C)/2]=a/(b+c);
sin(B/2)/cos[(C-A)/2]=b/(c+a);
sin(C/2)/cos[(A-B)/2]=c/(a+b);
所以
sin(A/2)*sin(B/2)*sin(C/2)≤sin(A/2)*sin(B/2)*sin(C/2)/{cos[(B-C)/2]*cos[(C-A)/2]*cos[(A-B)/2]≤1}=abc/(b+c)*(c+a)*(a+b)≤1/8。
故(P)式右边成立。
据均值不等式
sinA+sinB+sinC≥3*[sinA*sinB*sinC]^(1/3)=3*[(sin2A+sin2B+sin2C)/4]^(1/3)
又sin2A+sin2B+sin2C≤sin[(2A+2B+2C)/3]=(3*√3)/2
所以sinA+sinB+sinC≥3*[(sin2A+sin2B+sin2C)/4]^(1/3)
≥sin2A+sin2B+sin2C
。收起