问题 证明题

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。

答案

解:(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·sin A=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

sin A·sin(k+1)A=sin A·(sin A·coskA+cosA·sinkA)=(sinA·sin A)·coskA+(sinA·sinkA)·cosA,及①和归纳假设,知cos(k+1)A与sin A·sin(k+l)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。

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