已知 α, β, γ 是互不相同的锐角,则在 sin α…——2021 高考数学第 8 题答案解析

2021_浙江卷 (2021)

2021 浙江 第 8 题 单选题 区分题
2021_浙江卷 (2021)

8.

已知 $\alpha, \beta, \gamma$ 是互不相同的锐角,则在 $\sin \alpha \cos \beta, \sin \beta \cos \gamma, \sin \gamma \cos \alpha$ 三个值中,大于 $\frac{1}{2}$ 的个数的最大值是( )

A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
参考答案

C

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【答案】C

【解析】

【分析】利用基本不等式或排序不等式得 $\sin \alpha \cos \beta+\sin \beta \cos \gamma+\sin \gamma \cos \alpha \leq \frac{3}{2}$ ,从而可判断三个代数式不可能均大于 $\frac{1}{2}$ ,再结合特例可得三式中大于 $\frac{1}{2}$ 的个数的最大值.

【详解】法1:由基本不等式有 $\sin \alpha \cos \beta \leq \frac{\sin ^{2} \alpha+\cos ^{2} \beta}{2}$ ,

同理 $\sin \beta \cos \gamma \leq \frac{\sin ^{2} \beta+\cos ^{2} \gamma}{2}, \sin \gamma \cos \alpha \leq \frac{\sin ^{2} \gamma+\cos ^{2} \alpha}{2}$ ,
故 $\sin \alpha \cos \beta+\sin \beta \cos \gamma+\sin \gamma \cos \alpha \leq \frac{3}{2}$ ,
故 $\sin \alpha \cos \beta, \sin \beta \cos \gamma, \sin \gamma \cos \alpha$ 不可能均大于 $\frac{1}{2}$ .
取 $\alpha=\frac{\pi}{6}, \quad \beta=\frac{\pi}{3}, \quad \gamma=\frac{\pi}{4}$ ,
则 $\sin \alpha \cos \beta=\frac{1}{4}<\frac{1}{2}, \sin \beta \cos \gamma=\frac{\sqrt{6}}{4}>\frac{1}{2}, \sin \gamma \cos \alpha=\frac{\sqrt{6}}{4}>\frac{1}{2}$ ,
故三式中大于 $\frac{1}{2}$ 的个数的最大值为 2 ,
故选:C.
法2:不妨设 $\alpha<\beta<\gamma$ ,则 $\cos \alpha>\cos \beta>\cos \gamma, \sin \alpha<\sin \beta<\sin \gamma$ ,
由排列不等式可得:
$\sin \alpha \cos \beta+\sin \beta \cos \gamma+\sin \gamma \cos \alpha \leq \sin \alpha \cos \gamma+\sin \beta \cos \beta+\sin \gamma \cos \alpha$,
而 $\sin \alpha \cos \gamma+\sin \beta \cos \beta+\sin \gamma \cos \alpha=\sin (\gamma+\alpha)+\frac{1}{2} \sin 2 \beta \leq \frac{3}{2}$ ,
故 $\sin \alpha \cos \beta, \sin \beta \cos \gamma, \sin \gamma \cos \alpha$ 不可能均大于 $\frac{1}{2}$ .
取 $\alpha=\frac{\pi}{6}, \quad \beta=\frac{\pi}{3}, \quad \gamma=\frac{\pi}{4}$ ,
则 $\sin \alpha \cos \beta=\frac{1}{4}<\frac{1}{2}, \sin \beta \cos \gamma=\frac{\sqrt{6}}{4}>\frac{1}{2}, \sin \gamma \cos \alpha=\frac{\sqrt{6}}{4}>\frac{1}{2}$ ,

故三式中大于 $\frac{1}{2}$ 的个数的最大值为 2 ,
故选:C.
【点睛】思路分析:代数式的大小问题,可根据代数式的积的特征选择用基本不等式或拍雪进行放缩,注意根据三角变换的公式特征选择放缩的方向。

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