已知△ABC的三边长都是有理数.(1)求证cosA是有理数;(2)求证:对任意正整数n,cosnA是有理数.

问题描述:

已知△ABC的三边长都是有理数.
(1)求证cosA是有理数;
(2)求证:对任意正整数n,cosnA是有理数.

(1)证明:设三边长分别为a,b,c,cosA=b2+c2-a22bc,∵a,b,c是有理数,b2+c2-a2是有理数,分母2bc为正有理数,又有理数集对于除法的具有封闭性,∴b2+c2-a22bc必为有理数,∴cosA是有理数.(2)①当n=1时,显...
答案解析:(1)设出三边为a,b,c,根据三者为有理数可推断出b2+c2-a2是有理数,b2+c2-a2是有理数,进而根据有理数集对于除法的具有封闭性推断出

b2+c2a2
2bc
也为有理数,根据余弦定理可知
b2+c2a2
2bc
=cosA,进而可知cosA是有理数.
(2)先看当n=1时,根据(1)中的结论可知cosA是有理数,当n=2时,根据余弦的二倍角推断出cos2A也是有理数,再假设n≤k(k≥2)时,结论成立,进而可知coskA、cos(k-1)A均是有理数,用余弦的两角和公式分别求得cos(k+1)A,根据cosA,coskA,cos(k-1)A均是有理数推断出cosA,coskA,cos(k-1)A,即n=k+1时成立.最后综合原式得证.
考试点:余弦定理的应用;数学归纳法.
知识点:本题主要考查余弦定理、数学归纳法等基础知识,考查推理论证的能力与分析问题、解决问题的能力.