已知△ABC的三边长都是有理数.

已知△ABC的三边长都是有理数.
(1)求证cosA是有理数;
(2)求证:对任意正整数n,cosnA是有理数.
7qi7qi 1年前 已收到2个回答 举报

痔正疮圆 幼苗

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解题思路:(1)设出三边为a,b,c,根据三者为有理数可推断出b2+c2-a2是有理数,b2+c2-a2是有理数,进而根据有理数集对于除法的具有封闭性推断出
b2+c2a2
2bc
也为有理数,根据余弦定理可知
b2+c2a2
2bc
=cosA,进而可知cosA是有理数.
(2)先看当n=1时,根据(1)中的结论可知cosA是有理数,当n=2时,根据余弦的二倍角推断出cos2A也是有理数,再假设n≤k(k≥2)时,结论成立,进而可知coskA、cos(k-1)A均是有理数,用余弦的两角和公式分别求得cos(k+1)A,根据cosA,coskA,cos(k-1)A均是有理数推断出cosA,coskA,cos(k-1)A,即n=k+1时成立.最后综合原式得证.

(1)证明:设三边长分别为a,b,c,cosA=
b2+c2-a2
2bc,
∵a,b,c是有理数,b2+c2-a2是有理数,分母2bc为正有理数,又有理数集对于除法的具有封闭性,

b2+c2-a2
2bc必为有理数,
∴cosA是有理数.
(2)①当n=1时,显然cosA是有理数;
当n=2时,∵cos2A=2cos2A-1,因为cosA是有理数,∴cos2A也是有理数;
②假设当n=k(k≥2)时,结论成立,即coskA、cos(k-1)A均是有理数.
当n=k+1时,cos(k+1)A=coskAcosA-sinkAsinA,cos(k+1)A=coskAcosA-
1
2[cos(kA-A)-cos(kA+A)],cos(k+1)A=coskAcosA-
1
2cos(k-1)A+
1
2cos(k+1)A,
解得:cos(k+1)A=2coskAcosA-cos(k-1)A
∵cosA,coskA,cos(k-1)A均是有理数,∴2coskAcosA-cos(k-1)A是有理数,
∴cosA,coskA,cos(k-1)A均是有理数.
即当n=k+1时,结论成立.
综上所述,对于任意正整数n,cosnA是有理数.

点评:
本题考点: 余弦定理的应用;数学归纳法.

考点点评: 本题主要考查余弦定理、数学归纳法等基础知识,考查推理论证的能力与分析问题、解决问题的能力.

1年前

2

bulewind 幼苗

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证明:在△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c,则由余弦定理有a²=b²+c²-2bccosA,故cosA=(b²+c²-a²)/(2bc)。因为有理数的四则运算结果仍是有理数,所以(b²+c²-a²)/(2bc)是有理数,即cosA是有理数。

1年前

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