■直角三角形の内接円と傍接円(その20)
(問題)
α+β+γ=πのとき、
sinαsinβsinγ≦3√3/8
(証明)
2sinβsinγ=cos(β−γ)−cos(β+γ)
=cos(β−γ)+cosα
sinαsinβsinγ
=1/2sinα(cos(β−γ)+cosα)
≦1/2sinα(1+cosα)
これより極大値を計算すると,3√3/8が得られる.
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モーリーの定理について
sinα/3sinβ/3sinγ/3≦?
2sinβ/3sinγ/3=cos(β/3−γ/3)−cos(β/3+γ/3)
=cos(β/3−γ/3)−cos(π/3-α/3)
sinα/3sinβ/3sinγ/3
=1/2sinα/3(cos(β/3−γ/3)−cos(π/3-α/3))
≦1/2sinα/3(1−1/2cosα/3−√3/2sinα/3)
x=sinα/3 [0,√3/2]
y=x(2-(1-x^2)^1/2-√3x)
y'=2-(1-x^2)^1/2-√3x+x(x(1-x^2)^-1/2-√3)
y'=(2-(1-x^2)^1/2+x^2(1-x^2)^-1/2-2√3x)
y'=(1-x^2)^-1/2(2(1-x^2)^1/2-1+x^2+x^2-2√3x(1-x^2)^1/2)
y'=(1-x^2)^-1/2(-1+2x^2+(2-2√3x)(1-x^2)^1/2)・・・結構面倒だ
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sinα/2sinβ/2sinγ/2≦?
2sinβ/2sinγ/2=cos(β/2−γ/2)−cos(β/2+γ/2)
=cos(β/2−γ/2)−cos(π/2-α/2)
sinα/2sinβ/2sinγ/2
=1/2sinα/2(cos(β/2−γ/2)−cos(π/2-α/2))
≦1/2sinα/2(1−sinα/2)
x=sinα/2 [0,1]
y=x(1-x)
y'=1-2x
x=1/2のとき sinα/2sinβ/2sinγ/2=1/8・・・簡単だ
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sinα/2 =1/2
α=60°だから
sinα/3 =sin20になるはず
sinα=-4(sinα/3)^3+3(sinα/3)=√3/2
の3次方程式が得られるはずである
-1+2x^2+(2-2√3x)(1-x^2)^1/2=0
(2-2√3x)^2(1-x^2)=(2x^2-1)^2・・・xに関する4次式となった
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一方、-4(sinα/3)^3+3(sinα/3)=√3/2
(-4x^3+3x)^2=3/4
64X^6-72x^4+36x^2-3=0・・・ →数値計算ではどちらも正しい。
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