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2017 年辽宁预赛 · 第 1 题
F3选择题三角函数综合
△ABC 的三个内角为 A,B,C。若
sin2A+sin2B+sin2C=2,
则 cosA+cosB+2cosC 的最大值为( )。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
思路
先由三角恒等式判定直角三角形,再分别讨论直角的位置。
解答
三角形恒有 cos2A+cos2B+cos2C+2cosAcosBcosC=1。题设等价于前三项和为1,所以 cosAcosBcosC=0,三角形为直角三角形。若 C=π/2,目标不超过 2。若 A=π/2,则目标为 sinC+2cosC≤5,在 tanC=1/2 时等号成立。若 B=π/2,同样得到上界 5。故最大值为 5,选 B。
复核
等号角 C∈(0,π/2),另一个锐角也严格为正;直角三种位置均已考虑。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
先由三角恒等式判定直角三角形,再分别讨论直角的位置。 需完成对应解答中的转化并核验等号或端点,按 F3 评定。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:三角恒等变形、柯西不等式与投影
专题卡:三角形里的三角等式:消去一角,写成乘积再分情况、三角最值:用均值、柯西放缩,再查等号能不能取到