«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М842

Условие задачи (1984, № 1) Задача М842 // Квант. — 1984. — № 1. — Стр. 42; 1984. — № 4. — Стр. 35—36.

  1. Докажите, что если $\alpha+\beta+\gamma=0$‍,‍ то $$ \sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma=-4\sin\dfrac{\alpha}{2}\sin\dfrac{\beta}{2}\sin\dfrac{\gamma}{2}. $$
  2. Величины $\widehat{A}$‍,$\widehat{B}$‍‍ и $\widehat{C}$‍‍ углов треугольника удовлетворяют условию $$ \dfrac{\sin\widehat{A}+\sin\widehat{B}+\sin\widehat{C}}{\cos\widehat{A}+\cos\widehat{B}+\cos\widehat{C}}=\sqrt{3}. $$ Докажите, что хотя бы один из них равен $60^\circ$‍.

Л. Д. Курляндчик


Решение задачи (1984, № 4) Задача М842 // Квант. — 1984. — № 1. — Стр. 42; 1984. — № 4. — Стр. 35—36.

а) Это довольно известное утверждение — подсказка к пункту б); оно легко доказывается с помощью стандартных формул преобразования суммы синусов и разности косинусов в произведение: $$ \sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma=2\sin\dfrac{\alpha+\beta}{2}\cos\dfrac{\alpha-\beta}{2}+2\sin\dfrac{\gamma}{2}\cos\dfrac{\gamma}{2}= \\ =2\sin\dfrac{\gamma}{2}\left(\cos\dfrac{\gamma}{2}-\cos\dfrac{\alpha-\beta}{2}\right)= \\ =4\sin\dfrac{\gamma}{2}\sin\dfrac{\alpha-\beta-\gamma}{4}\sin\dfrac{\alpha+\gamma-\beta}{4}=-4\sin\dfrac{\alpha}{2}\sin\dfrac{\beta}{2}\sin\dfrac{\gamma}{2} $$ (в последнем переходе использовано условие $\alpha+\beta+\gamma=0$‍.

б) Так как $\sqrt{3}=\dfrac{\sin60^\circ}{\cos60^\circ}$‍,‍ условие можно переписать так: $$ \sin\widehat{A}\cos60^\circ-\cos\widehat{A}\sin60^\circ+\sin\widehat{B}\cos60^\circ- \\ -\cos\widehat{B}\sin60^\circ+\sin\widehat{C}\cos60^\circ-\cos\widehat{C}\sin 60^\circ=0 $$ или $$ \sin(\widehat{A}-60^\circ)+\sin(\widehat{B}-60^\circ)+\sin(\widehat{C}-60^\circ)=0. $$ Применяя к углам $\widehat{A}-60^\circ$‍,$\widehat{B}-60^\circ$‍‍ и $\widehat{C}-60^\circ$‍‍ утверждение пункта а), получим, что $$ \sin\dfrac{\widehat{A}-60^\circ}{2}\cdot\sin\dfrac{\widehat{B}-60^\circ}{2}\cdot\sin\dfrac{\widehat{C}-60^\circ}{2}=0, $$ т. е. хотя бы один из углов $\widehat{A}$‍,$\widehat{B}$‍,$\widehat{C}$‍‍ равен $60^\circ$‍.

Л. Д. Курляндчик


Метаданные Задача М842 // Квант. — 1984. — № 1. — Стр. 42; 1984. — № 4. — Стр. 35—36.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1984. — № 1. — Стр.  [условие]

1984. — № 4. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М842 // Квант. — 1984. — № 1. — Стр. 42; 1984. — № 4. — Стр. 35‍—‍36.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m842/