一位教授心不在焉地计算某个角的正弦值,他没有注意到,计算器在使用前并没有设定正确的角度制,但他还是幸运地得到正确解.已知使得 $x$ 度的正弦值等于 $x$ 弧度的正弦值的正实数 $x$ 的两个最小值分别为 $\frac{m\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{n-\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$,$\frac{p\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{q+\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$,其中 $m$,$n$,$p$,$q$ 均为正整数.试求 $m+n+p+q$ 的值.
【难度】
【出处】
2002年第20届美国数学邀请赛Ⅱ(AIMEⅡ)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    三角函数
【答案】
900
【解析】
因为 $x$ 的弧度等于 $\frac{180x}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$ 度,题中 $x$ 的特殊值满足 $\sin x{}^\circ =\sin \frac{180x{}^\circ }{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$.
由正弦函数的性质可以得出 $\frac{180x}{\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}=x+360j$,或 $180-\frac{180x}{\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}=x-360k$,
$j$,$k$ 为整数.因此推出 $x=\frac{360j\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}{180-\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$ 或 $x=\frac{180\left(2k+1 \right)\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}{180+\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$,即正实数 $x$ 的两个最小值等于 $\frac{360\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}{180-\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$ 和 $\frac{180\text{}\!\!\pi\!\!\text{ }}{180+\text{ }\!\!\pi\!\!\text{ }}$,所以 $m+n+p+q=900$.
答案 解析 备注
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