已知△ABC的三边长为有理数,
(Ⅰ)求证:cosA是有理数;
(Ⅱ)求证:对任意正整数n,cosnA是有理数。
证明:(Ⅰ)由AB、BC、AC为有理数及余弦定理知cosA=是有理数。
(Ⅱ)用数学归纳法证明cosnA和sinA·sinnA都是有理数。
①当n=1时,由(Ⅰ)知cosA是有理数,从而有sinA·sinA=1-cos2A也是有理数;
②假设当n=k(k≥1)时,coskA和sinA·sinkA都是有理数,
当n=k+1时,由cos(k+1)A=cosA·coskA-sinA·sinkA,
sinA·sin(k+1)A=sinA·(sinA·coskA+cosA·sinkA)
=(sinA·sinA)·coskA+(sinA·sinkA)·cosA,
及①和归纳假设,知cos(k+1)A与sinA·sin(k+1)A都是有理数,
即当n=k+1时,结论成立;
综合①、②可知,对任意正整数n,cosnA是有理数。