设 $\alpha,\beta.\gamma$ 均为锐角,且 $\cos^2\alpha+\cos^2\beta+\cos^2\gamma=1$,求证:$\cot^2\alpha+\cot^2\beta+\cot^2\gamma\geqslant\dfrac32$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    三角
    >
    三角恒等变换
    >
    同角三角函数关系式
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
【答案】
【解析】
根据题意有$$\sin^2\alpha+\sin^2\beta+\sin^2\gamma=3-\left(\cos^2\alpha+\cos^2\beta+\cos^2\gamma\right)=2,$$则$$\begin{split} \cot^2\alpha+\cot^2\beta+\cot^2\gamma&=\dfrac1{\sin^2\alpha}+\dfrac1{\sin^2\beta}+\dfrac1{\sin^2\gamma}-3\\
&\geqslant \dfrac{\left(1+1+1\right)^2}{\sin^2\alpha+\sin^2\beta+\sin^2\gamma}-3\\
&=\dfrac32.\end{split}$$证毕.
答案 解析 备注
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