已知 $A,B,C$ 是 $\triangle ABC$ 的三个内角,且 $\sin^2A+\sin^2B+\sin^2C<2$,求证:$\triangle ABC$ 为钝角三角形.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    三角
    >
    判断三角形的形状
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    余弦定理
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    分解与展开
【答案】
【解析】
根据题意有$$\cos^2A+\cos^2B+\cos^2C>1,$$由余弦定理,得$$\sum_{cyc}\left(\dfrac{b^2+c^2-a^2}{2bc}\right)^2>1,$$去分母得$$\sum_{cyc}\left[a^2\left(b^2+c^2-a^2\right)^2\right]>4a^2b^2c^2.$$注意到当 $\triangle ABC$ 为直角三角形时该不等式左右两边相等,于是上式可以因式分解为$$\left(a^2+b^2-c^2\right)\left(a^2-b^2+c^2\right)\left(-a^2+b^2+c^2\right)<0,$$因此左边的三个因式中必然存在一个负因式,于是 $\triangle ABC$ 为钝角三角形.
答案 解析 备注
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