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在 ΔABC 中,已知 ∠A=24°,∠C=30°,D 是 AC 上的一点,AB=CD ,求 ∠DBA

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发表于 2022-1-22 10:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
\(网上有这么一道题:△ABC,∠A=24^\circ,∠C=30^\circ,AB=CD(D是AC上的点),求∠DBA\)
三角函数解题还是有优势的。给出部分解法,有兴趣的网友不妨一试。
\(01,设∠DBA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(30^\circ)*\sin(30^\circ)*\sin(\theta)}{\sin(24^\circ)*(\sin(54^\circ)-\sin(30^\circ))*\sin(\theta+54^\circ)}=1,解得\theta=30^\circ\)
\(02,设∠BDC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(30^\circ)*\sin(30^\circ)*\sin(\theta-24^\circ)}{\sin(24^\circ)*(\sin(54^\circ)-\sin(30^\circ))*\sin(\theta+30^\circ)}=1,解得\theta=54^\circ\)
\(03,设∠DBC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(30^\circ)*\sin(30^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)}{\sin(24^\circ)*(\sin(54^\circ)-\sin(30^\circ))*\sin(\theta)}=1,解得\theta=96^\circ\)
\(04,设∠BDA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(30^\circ)*\sin(30^\circ)*\sin(\theta+24^\circ)}{\sin(24^\circ)*(\sin(54^\circ)-\sin(30^\circ))*\sin(\theta-30^\circ)}=1,解得\theta=126^\circ\)
\(05,设∠DBA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta+24^\circ)*\sin(\theta+24^\circ)*\sin(\theta)}{\sin(\theta+24^\circ)\sin(24^\circ)/\sin(30^\circ)*\sin(\theta)*\sin(\theta+54^\circ)}=1,解得\theta=30^\circ\)
\(06,设∠BDC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta)*\sin(\theta)*\sin(\theta-24^\circ)}{\sin(\theta)\sin(24^\circ)/\sin(30^\circ)*\sin(\theta-24^\circ)*\sin(\theta+30^\circ)}=1,解得\theta=54^\circ\)
\(07,设∠DBC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta+30^\circ)*\sin(\theta+30^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)}{\sin(\theta+30^\circ)\sin(24^\circ)/\sin(30^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)*\sin(\theta)}=1,解得\theta=96^\circ\)
\(08,设∠BDA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta)*\sin(\theta)*\sin(\theta+24^\circ)}{\sin(\theta)\sin(24^\circ)/\sin(30^\circ)*\sin(\theta+24^\circ)*\sin(\theta-30^\circ)}=1,解得\theta=126^\circ\)
\(09,设∠DBA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta+54^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)*\sin(\theta)}{\sin(\theta+24^\circ)*\sin(\theta)\sin(30^\circ)/\sin(24^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)}=1,解得\theta=30^\circ\)
\(10,设∠BDC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta+30^\circ)*\sin(\theta+30^\circ)*\sin(\theta-24^\circ)}{\sin(\theta)*\sin(\theta-24^\circ)\sin(30^\circ)/\sin(24^\circ)*\sin(\theta+30^\circ)}=1,解得\theta=54^\circ\)
\(11,设∠DBC=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta)*\sin(\theta)*\sin(\theta+54^\circ)}{\sin(\theta+30^\circ)*\sin(\theta+54^\circ)\sin(30^\circ)/\sin(24^\circ)*\sin(\theta)}=1,解得\theta=96^\circ\)
\(12,设∠BDA=\theta,\frac{AB*CD*\sin(∠DBA)}{CB*AD*\sin(∠DBC)}=\frac{\sin(\theta-30^\circ)*\sin(\theta-30^\circ)*\sin(\theta+24^\circ)}{\sin(\theta)*\sin(\theta+24^\circ)\sin(30^\circ)/\sin(24^\circ)*\sin(\theta-30^\circ)}=1,解得\theta=126^\circ\)
\(......\)
发表于 2022-1-24 11:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2022-1-24 13:29 编辑

给楼主的问题配上图:

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发表于 2022-1-24 13:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2022-1-24 13:28 编辑

不解三角方程行吗? 直接算出  

\(θ =
FullSimplify[\frac{180}{π}
   arctan\frac{0.5(\sqrt{5} - 1)sin[24π /180]}{
    1 - 0.5 (\sqrt{5} - 1) cos[24 π /180]}=30°\)

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参与人数 1威望 +20 收起 理由
王守恩 + 20 很给力!我也是这样想的!

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 楼主| 发表于 2022-1-28 08:30 | 显示全部楼层
\(在△ABC中,已知\sin(A)+\sin(B)+\sin(C)=\frac{54}{25},求\sin(A)\sin(B)\sin(C)的最大值。\)
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发表于 2022-1-28 15:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 天山草 于 2022-1-28 21:01 编辑

对于 4# 楼的问题,用拉格朗日乘数法做,结果是当  \( A=B=2 arctan(1/3) \) 时

\(sinA sinB sinC \)有最大值 \( 216/625 = 0.3456\)。   

当 \( A =B = 2 arctan[\frac{1}{9} (-1+ 4 \sqrt{14} sinh[\frac{1}{3} arcsinh[\frac{589}{56\sqrt{14}}]])]  \) 时

有最小值 \( 0.1658636882601592……\)。


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 楼主| 发表于 2022-1-29 08:04 | 显示全部楼层
天山草 发表于 2022-1-28 15:38
对于 4# 楼的问题,用拉格朗日乘数法做,结果是当  \( A=B=2 arctan(1/3) \) 时

\(sinA sinB sinC \)有 ...

谢谢天山草!这一块我是盲区,谢谢天山草!能再来一个?

\(在△ABC中,已知\sin(A)+\sin(B)+\sin(C)=\frac{1}{6},求\sin(A)\sin(B)\sin(C)的最大值。\)
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发表于 2022-1-29 11:51 | 显示全部楼层
当三个角度的正弦和为 1/6 时,三个角度的正弦积的最大值为  0.00014473880 ... ...

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