Докажите что COSAcosBcosC≤1/8, если A ABC- остроугольный треугольник

14 Фев в 19:41
117 +1
0
Ответы
1

Для доказательства неравенства cos⁡Acos⁡Bcos⁡C≤18 \cos A \cos B \cos C \leq \frac{1}{8} cosAcosBcosC81 для остроугольного треугольника ABC ABC ABC, воспользуемся следующим подходом.

Разложение углов. Поскольку треугольник остроугольный, то все углы A,B,C A, B, C A,B,C меньше π2 \frac{\pi}{2} 2π или(90∘)или ( 90^\circ )или(90). Следовательно, косинусы этих углов положительны.

Заметим, что:
cos⁡A=sin⁡(B+C). \cos A = \sin(B + C).
cosA=sin(B+C).
Используя формулу для синуса суммы, мы можем выразить cos⁡A \cos A cosA как:
cos⁡A=sin⁡(B+C)=sin⁡(π2−A)=cos⁡(π2−B−C)=cos⁡(B+C). \cos A = \sin(B + C) = \sin \left( \frac{\pi}{2} - A \right) = \cos\left(\frac{\pi}{2} - B - C\right) = \cos(B + C).
cosA=sin(B+C)=sin(2π A)=cos(2π BC)=cos(B+C).

Неравенство для произведения косинусов. Для удобства выразим углы в радианах и заметим, что максимальное значение косинуса достигается, когда углы равны:
A=B=C=π3(для равностороннего треугольника). A = B = C = \frac{\pi}{3} \quad (\text{для равностороннего треугольника}).
A=B=C=3π (для равностороннего треугольника).
Тогда
cos⁡A=cos⁡B=cos⁡C=cos⁡(π3)=12. \cos A = \cos B = \cos C = \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}.
cosA=cosB=cosC=cos(3π )=21 .

Вычисляем произведение:
cos⁡Acos⁡Bcos⁡C=(12)3=18. \cos A \cos B \cos C = \left( \frac{1}{2} \right)^3 = \frac{1}{8}.
cosAcosBcosC=(21 )3=81 .

Доказательство предельного случая. Теперь, чтобы показать, что cos⁡Acos⁡Bcos⁡C≤18 \cos A \cos B \cos C \leq \frac{1}{8} cosAcosBcosC81 для всех остроугольных треугольников, используем неравенство для производной функции, так как функция f(x)=cos⁡x f(x) = \cos x f(x)=cosx является выпуклой на интервале (0,π2) (0, \frac{\pi}{2}) (0,2π ).

Очевидно, что функция cos⁡ \cos cos убывает на данном интервале, и при уменьшении углов с их суммой, значения cos⁡A,cos⁡B,cos⁡C \cos A, \cos B, \cos C cosA,cosB,cosC будут меньше 12 \frac{1}{2} 21 . Таким образом, их произведение всегда будет меньше или равно 18 \frac{1}{8} 81 .

В итоге, мы получаем:
cos⁡Acos⁡Bcos⁡C≤18 \cos A \cos B \cos C \leq \frac{1}{8}
cosAcosBcosC81
в всем остроугольном треугольнике ABC ABC ABC.

Таким образом, неравенство доказано.

14 Фев в 19:49
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир