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问题: 三角题

己知A,B,C均为锐角,设tanA=p,tanB=q,tanC=r,当A+B+C多少时,pq+qr+rp<1。

解答:

解 记T=pq+qr+rp-1,K=cosA*cosB*cosC,则
T=tanA*tanB+tanB*tanC+tanC*tanA-1
=sinA*sinB/(cosA*cosB)+sinB*sinC/(cosA*cosC)+sinC*sinA/(cosC*cosA)-1
=[sinA*sinB*cosC+sinB*sinC*cosA+sinC*sinA*cosB-K]/K
=[sinB*sin(A+C)-cosB*cos(A+C)]/K
=-[cos(A+B+C)]/(cosA*cosB*cosC)
因为A,B,C均为锐角,所以 K>0.
欲使T<0,只需cos(A+B+C)>0,而0<A+B+C<3π/2,
故当A+B+C<π/2时,pq+qr+rp<1成立。
备注:
当A+B+C=π/2时,pq+qr+rp=1
当A+B+C>π/2时,pq+qr+rp>1。