Tính 3 góc của tam giác ABC biết \(\sqrt{3}cosA+2cosB+2\sqrt{3}cosC=4\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Giả thiết của dề bài chưa đúng, mình sửa lại thành \(cosA+cosB+cosC=\sqrt{cosA.cosB}+\sqrt{cosB.cosC}+\sqrt{cosC.cosA}\)
Đặt \(a=\sqrt{cosA},b=\sqrt{cosB},c=\sqrt{cosC}\)
Suy từ giả thiết :
\(2\left(a^2+b^2+c^2\right)=2\left(ab+bc+ca\right)\)
\(\Leftrightarrow\left(a-b\right)^2+\left(b-c\right)^2+\left(c-a\right)^2=0\)
\(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}a=b=c\\a,b,c>0\end{cases}}\)
Vậy ta có \(\sqrt{cosA}=\sqrt{cosB}=\sqrt{cosC}\Rightarrow\hept{\begin{cases}cosA=cosB=cosC\\\widehat{A}+\widehat{B}+\widehat{C}=180^o\end{cases}}\)
\(\Rightarrow\widehat{A}=\widehat{B}=\widehat{C}=60^o\)
\(\Rightarrow\Delta ABC\) là tam giác đều.
Ta có : \(cos2A+2\sqrt{2}\left(cosB+cosC\right)=3\)
\(\Leftrightarrow1-2sin^2A+2\sqrt{2}.2.cos\left(\dfrac{B+C}{2}\right).cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)=3\)
\(\Leftrightarrow2sin^2A-4\sqrt{2}.sin\dfrac{A}{2}.cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)+2=0\)
\(\Leftrightarrow sin^2A-2\sqrt{2}.sin\dfrac{A}{2}.cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)+1=0\)
\(\Delta\) ABC không tù nên \(cos\dfrac{A}{2}\ge cos45^o=\dfrac{\sqrt{2}}{2}\)
Suy ra : VT \(\ge sin^2A-4.cos\dfrac{A}{2}.sin\dfrac{A}{2}.cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)+1=K\)
Thấy : \(K=sin^2A-2.sinA.cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)+cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)^2+1-cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)^2\)
\(=\left(sinA-cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)\right)^2+sin^2\left(\dfrac{B-C}{2}\right)\ge0\)
Suy ra : \(VT\ge K\ge0=VP\)
Dấu " = " xảy ra \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}sinA=cos\left(\dfrac{B-C}{2}\right)\\sin\left(\dfrac{B-C}{2}\right)=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}sinA=cos0^o=1\\B=C\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}A=\dfrac{\pi}{2}\\B=C=\dfrac{\pi}{4}\end{matrix}\right.\) ( do \(A+B+C=\pi\) )
Vậy ...
<=> 2.cos2A - 1 + 2\(\sqrt{2}\). (cosB + cosC) = 3
<=> 2.cos2A + 2\(\sqrt{2}\). 2. cos\(\frac{B+C}{2}\). cos\(\frac{B-C}{2}\) - 4 = 0
<=> 2. cos2A + 4\(\sqrt{2}\).sin \(\frac{A}{2}\). cos\(\frac{B-C}{2}\) - 4 = 0 (Do cos\(\frac{B+C}{2}\)= cos\(\frac{180^o-A}{2}\)= sin \(\frac{A}{2}\))
Nhận xét: tam giác ABC tù nên cosA > 0; Mà cosA \(\le\) 1 => cos2A \(\le\) cosA
Có: cos\(\frac{B-C}{2}\) \(\le\) 1
=>0 = 2. cos2A + 4\(\sqrt{2}\).sin \(\frac{A}{2}\). cos\(\frac{B-C}{2}\) - 4 \(\le\) 2cosA + 4\(\sqrt{2}\).sin \(\frac{A}{2}\). cos\(\frac{B-C}{2}\) - 4
= 2.(1 - 2sin2 \(\frac{A}{2}\)) + 4\(\sqrt{2}\).sin \(\frac{A}{2}\) - 4 = -2. (2sin2 \(\frac{A}{2}\)- 2\(\sqrt{2}\).sin \(\frac{A}{2}\) + 1) = -2. \(\left(\sqrt{2}sin\frac{A}{2}-1\right)^2\)\(\le\)0
=> \(\sqrt{2}sin\frac{A}{2}-1=0\) <=> \(sin\frac{A}{2}=\frac{1}{\sqrt{2}}\)<=> A/2 = 45o
=> góc A = 90o
Dấu "=" xảy ra <=> cos\(\frac{B-C}{2}\) = 1 => B - C = 0 => B = C mà A = 90o
=> B = C = 45o
vậy..........
\(\Rightarrow \tan A+\tan C=2\tan B\)
\(\Leftrightarrow \frac{\sin\left ( A+C \right )}{\cos A\cos C}=2\cdot\frac{\sin\left ( A+C \right )}{\cos B}\\\)
\(\Rightarrow \cos B=2\cos A\cos C\)
\(\Leftrightarrow 2\cos B=\cos(A-C)\)
\(\left (\cos A+\cos C \right )^2=\cos^2 A+\cos^2 C+2\cos A\cos C\\=\frac{\cos2A+\cos2C}{2}+1+\cos B\\=-\cos(B)\cos(A-C)+1+\cos B \\=-2\cos^2B+\cos B+1 \le \frac{9}{8}\\\Rightarrow \cos A+\cos C\le \frac{3\sqrt2}{4}\)
Chứng minh hoàn tất.
Ta chứng minh chiều nghịch:
Khi tam giác ABC đều, góc A=gócB=gócC=60*
Khi đó cosA+cosB+cosC=3/2(đpcm)
Ta chứng minh chiều thuận
Ta chứng minh cosA+cosB+cosC≤3/2
Thật vậy:
Mà theo gt, cosA+cosB+cosC=3/2
nên ta có tam giác ABC đều(đpcm)
vẽ AD,BE, CF là các đường cao của tam giác ABC
\(\cos A=\sqrt{\cos BAE\cdot\cos CAF}=\sqrt{\frac{AE}{AB}\cdot\frac{AE}{AC}}=\sqrt{\frac{AF}{AB}\cdot\frac{AE}{AC}}\le\frac{1}{2}\left(\frac{AF}{AB}+\frac{AE}{AC}\right)\)
ta có \(\cos A\le\frac{1}{2}\left(\frac{AF}{AB}+\frac{AE}{AC}\right)\left(1\right)\)
tương tự \(\cos B\le\frac{1}{2}\left(\frac{BF}{AB}+\frac{BD}{BC}\right)\left(2\right);\cos C\le\frac{1}{2}\left(\frac{CD}{BC}+\frac{CE}{AC}\right)\left(3\right)\)
do đó \(\cos A+\cos B+\cos C\le\frac{1}{2}\left(\frac{AF}{AB}+\frac{AE}{AC}+\frac{BF}{AB}+\frac{BD}{BC}+\frac{CD}{BC}+\frac{CE}{AC}\right)\)
\(\Rightarrow\cos A+\cos B+\cos C\le\frac{1}{2}\left(\frac{AF}{AB}+\frac{BF}{AB}+\frac{AE}{AC}+\frac{CE}{AC}+\frac{BD}{BC}+\frac{CD}{BC}\right)\)
\(\Rightarrow\cos A+\cos B+\cos C\le\frac{3}{2}\)
dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow\hept{\begin{cases}\frac{AF}{AB}=\frac{AE}{AC}\\\frac{BF}{AB}=\frac{BD}{BC}\\\frac{CD}{BC}=\frac{CE}{AC}\end{cases}}\Leftrightarrow AB=AC=BC\)
do vậy cosA+cosB+cosC=3/2 <=> AB=AC=BC <=> tam giác ABC đều