蘭詩全
問題若a,b,c是三角形的三邊長,證明長為a,b,c的三條線段能構(gòu)成銳角三角形.
證法1不妨設0≤a≤b≤c,只要考慮最大邊的對角C為銳角即可.
cosC=(a)2+(b)2-(c)22ab=a+b-c2ab.
因為a,b,c是三角形的三邊長,
所以a+b>c,
所以cosC>0,
所以角C為銳角,即構(gòu)成銳角三角形.
所以長為a,b,c的三條線段能構(gòu)成銳角三角形.
文[1]認為,以上解題不完整.因為三條線段構(gòu)成銳角三角形要滿足兩個條件:
①三條邊滿足三角形邊長關系;
②最長邊的對角是銳角.顯然解法1只驗證了第二個條件,而缺少第一個條件.
證法2由解法1可得cosC>0,
因為a+b-c=(a+b-c)(a+b+c)a+b+c=(a+b)2-ca+b+c=a+b-ca+b+c+2aba+b+c>0
所以長為a,b,c的三條線段能構(gòu)成銳角三角形.
思考:以上解法1真的不完整嗎?
若按照以上錯因分析的說法,即用了余弦定理后,還要再考慮三邊能否構(gòu)成三角形.難道三邊滿足了余弦定理,還未必能構(gòu)成三角形?于是作以下探索.
命題已知三個正實數(shù)a,b,c,且a≤b≤c,角C∈(0,π),若滿足cosC=a2+b2-c22ab,則a+b>c.
證明因為0 因為a>0,b>0,c>0, 所以a2+b2-c2<2ab,a2+b2-c2>-2ab, 所以((a-b)2 所以a+b>c. 所以不難有結(jié)論:若三條線段滿足余弦定理,則這三條線段一定能構(gòu)成一個三角形. 再回到證法1上,由已知可得cosC∈(0,1)(-1,1), 即a,b,c三邊滿足余弦定理,所以根據(jù)以上結(jié)論a,b,c三邊必構(gòu)成銳角三角形. 現(xiàn)在大家可以明白:證法1是完整的,不必再證a+b-c>0.所以,問題認識要深刻,揭示本質(zhì)是關鍵.