同一骨架 2026 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 3 题 · P008966
三角形角和可把第三个角的正切或半角正切写成前两个量的和与积。围绕这个目标组合消元,常可跳过分别求角;若仍有自由度,再优化那个尚未确定的乘积。
前题两个正切余切差给出公共分子,目标能直接拆为已知式的倒数和;后题两个正半角正切的和固定,目标只剩乘积,取等时还要还原成非退化三角形。
在 中,
则 的最小值为 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
用两个正的半角正切作变量,第三个半角正切可用它们的和与积表示;定和条件把最小值转成乘积最大值。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
设 ,则 。因 ,可用正切和公式得 。由 ,有 ,所以 。等号在 取得,故最小值为 。
令 ,则两个半角之和小于 ,从而 ,是合法非退化三角形。所有分母均正,等号构型也满足原正切和为一,因此给出的下界确能取得。
三角形半角先保证正性与和角范围,再把第三角化成前两角正切的对称式,追踪定和乘积的取等条件。
以两个正的半角正切为变量,用定和限制乘积,再借三角形半角关系求最小值并验证取等构型。
同一骨架 2026 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 3 题 · P008966
三角形角和可把第三个角的正切或半角正切写成前两个量的和与积。围绕这个目标组合消元,常可跳过分别求角;若仍有自由度,再优化那个尚未确定的乘积。
前题两个正切余切差给出公共分子,目标能直接拆为已知式的倒数和;后题两个正半角正切的和固定,目标只剩乘积,取等时还要还原成非退化三角形。
已记下,谢谢!