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在 ΔABC 中,已知 sinA+2SinB=2 SinC ,求 1/sinA+1/sinB-1/sinC 的最小值

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发表于 2025-3-22 14:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
在 △ABC 中,已知 \(sinA+2 sinB = 2 sinC\),求 \(\frac{1}{sinA}+\frac{1}{sinB}-\frac{1}{sinC}\) 的最小值。
发表于 2025-3-22 17:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 ataorj 于 2025-3-22 18:44 编辑

一个三角形中,因为正弦定理,角的正弦可用对边“代替”,则:
c=a/2+b,求f=1/a+1/b-1/c最小值
设a=bt
bf=1/t+1-2/(t+2)
t约是4.8时右边约有最小值0.9,而正弦值b有最大值1?,所以答案约是
0.9/1=0.9(?)
这不对,因为若是直角三角形,b并非最大边,还要求出b的最大值,,
t约=4.8,所以b是最小边,
a=4.8b
c=3.4b
a取最大值1时b才有最大值:
a:b:c=1:1/4.8:3.4/4.8
f约=0.9/(1/4.8)=4.32
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发表于 2025-3-22 19:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 ataorj 于 2025-3-22 19:27 编辑

题目就是求
f=[1/t+1-2/(t+2)]/(1/t)
=1+t-2t/(t+2)最小值?
但是这和上帖结果却不同,,,
上帖结果中b+c<a,这是不行的,,
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 楼主| 发表于 2025-3-22 20:59 | 显示全部楼层
用拉格朗日乘数法做此题。

最小值是 \(\frac{\sqrt{33}}{3}\)

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发表于 2025-3-22 21:01 | 显示全部楼层
题:在△ABC中,已知sinA+SinB=SinC,求 1/sinA+1/sinB-1/sinC 的最小值。

思路:1/sinA+1/sinB-1/sinC=1/sinA+(sinC -sinB)/(sinBsinC)

=1/sinA+sinA/(sinBsinC)=1/sinA+2sinA/[cos(C-B)-cos(B+C)]

≥1/sinA+2sinA/(1+cosA)=1/sinA+2sinA/{2[cos(A/2)]^2}

=[1+(tanθ)^2]/(2tanθ)+2tanθ     (0<θ=A/2<π/2)

=5tanθ/2+1/(2tanθ)≥√5.    (A=2arctan(1/√5)时,取得最小值√5)

注:原题条件为sinA+2SinB=2SinC,此法失效,不知条件是否笔误?
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 楼主| 发表于 2025-3-23 07:41 | 显示全部楼层
此题来自抖音,抖音上的做法如下(我没看懂他的方法,也没有仔细看)

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发表于 2025-3-23 09:52 | 显示全部楼层
楼上 天山草 的帖子已收藏。
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发表于 2025-3-23 22:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2025-3-23 22:16 编辑

题:在△ABC中,已知sinA+2SinB=2SinC,求 1/sinA+1/sinB-1/sinC 的最小值。

思路:∵ sinA+2SinB=2SinC,

∴ 2sin(A/2)cos(A/2)=4cos[(C+B)/2]sin[(C-B)/2],

cos(A/2)=2sin[(C-B)/2],4cos(C-B)=3-cosA.

∴ 1/sinA+1/sinB-1/sinC=1/sinA+(sinC -sinB)/(sinBsinC)

=1/sinA+sinA/(2sinBsinC)=1/sinA+sinA/[cos(C-B)-cos(B+C)]

=1/sinA+sinA/[cos(C-B)+cosA]=1/sinA+4sinA/(3+3cosA)

=[3+3cosA+4(sinA)^2]/[3sinA(1+cosA)]=(7-4cosA)/(3sinA)

=[7-4(1-m^2)/(1+m^2)]. (1+m^2)/(6m)  (0<A/2<π/2,tan(A/2)=m)

=11m/6+3/(6m)≥√33/3. (仅当A=2arctan(√33/11时取等号)
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发表于 2025-3-27 06:36 | 显示全部楼层
一个三角形中,因为正弦定理,内角的正弦值可做对边长度看[注意这个长度若缩放,就不是原正弦值了],则:
c=a/2+b,求f=1/a+1/b-1/c最小值
设a=bt,则
c=a/2+b=b(t/2+1)
bf=1/t+1-2/(t+2)
又据余弦定理,有
bb=aa+cc-2ac√(1-bb),即
1=tt+(t/2+1)^2-2t(t/2+1)√(1-bb)
b=[(9t+12)(4-t)]^0.5/(4t+8),则
f=[8/t+4t+4]/[(9t+12)(4-t)]^0.5

两边平方,整理,移项等,得到t的4次方程[还含有t的1,2,3次项],我的经验不便继续分析严格解,放弃.
电脑作f图观察,正数范围内,t约取1.388至1.396时,f都有最小值1.91486,仅最后一位大了1.可见这个思路也有可取之处.
此时t约=1.392,b:0.58948,a=bt:0.820556,c=a/2+b:0.999758
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