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2014 年天津预赛 · 第 6 题
F3选择题三角函数综合
如果 △ABC 中,tanA、tanB、tanC 都是整数,且 A>B>C,则以下说法中错误的是( )。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
思路
最小两个角的正整数正切先排除钝角,再用内角正切恒等式把整数分类化为一个小因子方程。
解答
B、C 为锐角且正切是正整数,故 C≥45∘、B>C,从而 A<90∘,三角形全部锐。又 C<60∘,故整数 tanC=1。设 p=tanA>q=tanB>1,正切和等积给 p+q+1=pq,即 (p−1)(q−1)=2,唯一有序整数解 p=3,q=2。所以 A=arctan3,B=arctan2,C=45∘。因 2>3,B 大于 60∘,故错误的是 B。
复核
A 小于 75∘,因为 3<tan75∘=2+3,所以 A 项真。A 大于 67.5∘,因为 3>1+2=tan67.5∘,所以 D 项真;C 为 45∘ 使 C 项也真。分类所得三锐角的正切和等积、角和为 π,确能组成所需三角形。
方法总结
整数三角值先用角序与角域缩小最小值,再利用内角恒等式化为整数因子分类,逐项用精确比较判选项。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
角序与整数正切先排钝角并固定最小整数,再用内角恒等式做因子分类,最后精确比较各选项角界。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:三角形的内角范围、配成乘积,枚举因数对
专题卡:含正切的分式和半角:用和角公式合并,或设半角正切化成有理式、三角方程:先把所有的角列全,再逐个筛选