求證一道高中三角題arctan1 arctan2 arctan3=π
證明:
方法1:利用三角學的公式,tan(α β)= (tanα tanβ)/(1-tanαtanβ)可以推導出:
其中tanα=1, tanβ=2, tanγ=3, 帶入得出tan(α β γ)=0, 就可得出證明,因為
0<α β γ<2π, 即arctan1 arctan2 arctan3=π
很容易得出結論。
方法2:純幾何法,參見如下圖形,
ABCD是個正方形, EF是其中位線, 連接對角線,EC與BD的交點為G,
在三角形ABC中其兩條中線EC和BH的交點是形心G,所以BG=2HG, 而HB=HC,
所tan∠HGC=3,
即tanγ=3
圖中tanα=1,
tanβ=2
但α β=∠EGH (三角形外角等于兩個不相鄰的内角之和)
但∠EGH ∠CGH=π(在直線上的相鄰兩個角互為補角)
所以α β γ=π
方法3:如下圖所示構造3-4-5直角三角形,内切圓的半徑利用面積相等的方法可以求出為1, 根據圓周角的一半為π可證明出結論。
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