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今天讲一下宁波高中数学竞赛的第十一题,在锐角三角形 a、 b、 c 中,这三个正切的两两乘积的和等于二零二五, 求 cosine a, cosine b、 cosine c 的 乘积等于多少?那看到这个题呢?呃,已知条件是关于正切的要求的呢,是关于余弦。那一个自然想法就是 我把这个余弦都用正切来表示,比如 cosine a, cosine a, 怎么样用它的 a 来表示啊?那这个是三角函数里边一个基本功了,就知一求二嘛,相当于已知它的 a, 你 怎么来表示 cosine a? 那 结论就是我这呢,用平方来表示啊,就是 cosine a 的 平方,它应该等于 一,除以一加贪 t a 的 平方。这个怎么记比较简单呢?你可以画一个直角三角形。 画一个直角三角形,这个角 a 角 a 的 对边就是贪 t a, 这个邻边是一,那它的斜边不就是这个根号下一加贪 t a 平方吗?是吧,所以 cos a 的 平方邻边比斜边就是这个了。 那 cosine b, cosine c, 我 都可以这样表示。呃,这块呢,为了书写简单一些呀,我把这个摊的 a, 摊的 b, 这些啊,我都用字母表示啊。摊的 a, 我 就用 a 表示,这个用 b 表示,这是 b 乘 c, 然后这是 c 乘 a, 那 要求的这个数字我记成 s, 那 下边呢,我就先求 s 的 平方, s 平方就等于,你看,咱们看一下啊,根据这个 s 平方,那是不是等于这三个式的相乘啊?所以它应该是这样一个东西, 上面是一,下面呢,那就是这个一加 a 方,乘以一加 b 方,然后一加 c 方,对吧?就是这么个东西。好了,我们把要求的东西用 abc 来表示了,那下面又是一个自然的想法, 那我要把 abc 求出来,带进去不就行了吗?是吧?那 abc 能不能求出来呀? abc 条件是一个式子,有三个未知数,那肯定求不出来,是吧?这方程个数不够啊。但实际上呢,你,你还应该知道,在这个三角形里边,它的正切应该还有一个关系,是吧? 叫正切恒等式,就是正切的和它的 a 加,它的 b 加,那它的 c 应该等于它们的乘积 a b c 应该还有这关系。对,但这算是引含条件了,你应该知道的,是吧?题里没写,你应该知道,那我们把这两个条件放一块,那就是说现在啊,这个 ab 加 bc 加 ca, 这个二零二五,我就用阿拉伯来表示,他就是个常数嘛。后边咱们就更一般化,这相当于这两个条件,这两个条件,那两个条件也是不够的,对吧?三个别的数没法求了。也就是说现在 abc 是 不确定的,他不是唯一一组解,有无数组解。 那比如说我,我不让 h 一, 这算是特殊值了,我让 h 一 带进去,那这不就变成两个未知数,两个方程了吗? bc 就 可以解了,对吧?哎,这也是一种方法了,特殊值法。 那我现在我们想一下啊,现在两个条件,三个位,三个变量,三个未知数,而要求的这个数字呢?他是个定值,他是个定值,那说明什么呀?那就说明就,其实就道理,就跟这个 a 得一是一样的。我 a 不 拘一,我把 a 看着是个常数, 把 a 看成长数,那是不是 a 看成已知量,那 bc 我 就都可以解出来了。用 a 来表示啊,是吧?比如说那个 b 可能是跟 a 的 形式是个函数,比如我写成 b 等于 fa, 然后那个 c 呢?可能等于 j, a 之类的,是吧?都用 a 来表示,我带进去,那最后呢?看来应该是把 a 削掉,把 a 约掉了,得到一个定值,是吧?逻辑上应该是这个形式, 这个关系,那是不是呢?那我们具体往下算一下好了,基本确定这么个猜测思路啊。那再往下呢?又有一个问题了, 我现在把 a 看成长量,那我是不是需要把 bc 求出来呢?把 b 等于啥? c 等于啥?需要这样做吧。你看条件,看这结论啊,要求的东西,咱们看 bc 相关的这一部分,这一部分我把它拿出来, 一加 b 方,一加 c 方,我把它乘出来,应该是一加 b 方加 c 方,加 b 方 c 方, 那这里边有 b 方, c 方有 bc, 那 你联想一下,这是不是和完全平方有关系啊?我可以加个二 ab, 减个二 a b, 你 看正好最后我可以得到一个 b 加 c 平方,加上这个,这,这是 bc 啊,加二 bc 减二 bc, 所以 正好是这个 bc 减一平方,是吧?所以你看这块是 b 加 c, 这是 b 乘 c。 那么已知条件,这两个式子里边,这个一式二式里边,你好好观察一下,他是不是也有 b 乘 c, b 加 c 这样的东西。现在我们把 a 看成是常数,把 a 看成常数,你把 b 加 c, b 乘 c 看成两个结构,哎,我们可以把它求出来。 这个求的结果啊,我就不写过程了,比较简单啊,这相当于是二元一次,二元一次方程组求出来, b 加 c, 是 这样的,它等于这个 a 方加一,然后 a 乘以拉姆的减一, 然后那个 b c 减一,等于这个 a 方加一,拉幂减一,把这俩都求出来了。好了,那下回咱们算一下,我算一下那个 s 平方带进去, 我们算一下,这个一加 a 方,一加 b 方,一加 c 方,那最后就等于 b 加 c, 就是 这个,这是 a 方加一, b 加 c, 哎,它的平方,然后加上那个 a 方加一,这个再平方,然后一个大括号,然后再乘以一加 a 方, 这个把它化减一下,化减一下,最后呢,正好等于等于这个拉幂减一的平方,也就是说 s 方正好等于拉幂减一平方 分之一,所以所所求的是 s, 是 吧?那 s 取正数,幂幂答一,那就是幂幂减一分之一了。 这个题的幂幂幂,他给的是二零二五,所以呢,这个答案就等于二零二四分之一,这不就算出来了吗?是吧?哦,你看整个这个过程,其实想法是比较自然的, 从一开始我们观察已知条件和要求的已知和未知问题是余弦,所以我想把余弦化成正切,用三角函数值之一求二, 然后呢,再把这隐含条件挖掘出来,三个正切的横等式, a 加 b 加 c 的 a, b c 两个条件,三个未知数。下边我把 a 看成长数,当然你把这 b 或 c 看成长数都行啊。我这是把 a 看成长数,用 a, 你用 a 作为参数,相当于是,哎,把 b 加 c, bc 减一给它表出来, 因为这个结构里边,我化成了 b 加 c, bc 减一的平方这种形式,然后把它带去化点,哎,就得到这个东西了。 你看这里边,哎,我们总结一下啊,其实他用到两种比较重要的思想,一种就是消元减元,是吧?三个的数,三个元我其实看着,我把 a 看成是,看成是这个参数,看成已知量,用来表示另外两个量, 这是减元思想。然后还有什么呢?还有就是一个,你看我把这个一加 b 方一加 c 的 形式, b c 减一的形式 就是设而不求,对吧?我并没有直接去求 bc, 你 要求 bc 的 话,那那那更麻烦了,就麻烦了,是吧?所以我这有个整体思想,设而不求思想,这和那个解析几何原理曲线是类似的,对吧?你看这些东西都是打通了, 先把这两种比较重要的观点,重要的想法,哎,我们常用的这个手段在这体现出来。好了,这个题我们讲到这,联系、反思、分类,让解析更高效。

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我跟你们分享个东西,我觉得太好玩了。我在尼泊邦博物馆里面找到了洋泾浜的出处。我以前只知道上海话说的不太标准叫洋泾浜,但是我不知道它最初是什么样子,直到我看到了这个。我用我的中山话念一下,里尔克 one dollar one dollar 廿四同辈肯德福 twenty four 只为雅思不为桃,如此如此。 so and so so so and so 仅好说古为列狗 very good 学而普陀哈而笑 boot 熊亚奥马贝告白桃 comperter 熊浩伦为 stein 包 stein boat 缺 t 缺 t 请缺竹 have t 傻到傻到请弄潮 sit down 红山芋为扑克涛 potato 东亚厨子列克骚 rickshaw 大 屁股为白扑雀斑驳文家我吧白风老 dumf 那 莫那莫那莫文先生是阿桃 number one pga 先生是老虎 shawf mac mac 炒普道 match 英迪萨斯多普道 empty sense 红豆芽菜 keep 到 keep door 自古兄弟普拉族 brother 亚油佛扎 father 亚马扎 mother 嘉年阿伯发音唠 father in law。