14.(5分)(2016•江苏)在锐角三角形 ABC 中,若 $\sin \mathrm{A}=2 \sin \mathrm{~B} \sin \mathrm{C}$ ,则 $\tan \mathrm{A} \tan \mathrm{B} \tan \mathrm{C}$ 的最小值是 $\_\_\_\_$ .
(5分)(2016•江苏)在锐角三角形 ABC 中,若 s…——2016 高考数学第 14 题答案解析
2016_江苏卷 (2016)
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【解答】
(5分)(2016 • 江苏)在锐角三角形 ABC 中,若 $\sin \mathrm{A}=2 \sin \mathrm{~B} \sin \mathrm{C}$ ,则 $\tan \mathrm{A} \tan \mathrm{B} \tan \mathrm{C}$ 的最小值是 $\_\_\_\_$ 8 .
【分析】结合三角形关系和式子 $\sin \mathrm{A}=2 \sin \mathrm{~B} \sin \mathrm{C}$ 可推出 $\sin \mathrm{B} \cos \mathrm{C}+\cos \mathrm{B} \sin \mathrm{C}=2 \sin \mathrm{~B} \sin \mathrm{C}$ ,进而得到 $\tan B+\tan C=2 \tan B \tan C$ ,结合函数特性可求得最小值。
【解答】解:由 $\sin \mathrm{A}=\sin (\pi-\mathrm{A})=\sin (\mathrm{B}+\mathrm{C})=\sin \mathrm{B} \cos \mathrm{C}+\cos \mathrm{B} \sin \mathrm{C}, \sin \mathrm{A}=2 \sin \mathrm{~B} \sin \mathrm{C}$ ,可得 $\sin \mathrm{B} \cos \mathrm{C}+\cos \mathrm{B} \sin \mathrm{C}=2 \sin \mathrm{Bsin} \mathrm{C}$ ,
由三角形 ABC 为锐角三角形,则 $\cos \mathrm{B}>0, ~ \cos \mathrm{C}>0$ ,
在(1)式两侧同时除以 $\cos \mathrm{B} \cos \mathrm{C}$ 可得 $\tan \mathrm{B}+\tan \mathrm{C}=2 \tan \mathrm{~B} \tan \mathrm{C}$ ,
又 $\tan A=-\tan (\pi-A)=-\tan (B+C)=-\frac{\tan B+\tan C}{1-\tan B \tan C}$②,
则 $\tan A \tan B \tan C=-\frac{\tan B+\tan C}{1-\tan B \tan C} \cdot \tan B \tan C$ ,
由 $\tan B+\tan C=2 \tan B \tan C$ 可得 $\tan A \tan B \tan C=-\frac{2(\tan B \tan C)^{2}}{1-\tan B \tan C}$ ,
令 $\tan B \tan C=t$ ,由 $A, B, C$ 为锐角可得 $\tan A>0, \tan B>0, \tan C>0$ ,
由②式得 $1-\tan B \tan C<0$ ,解得 $t>1$ ,
$\tan \mathrm{A} \tan \mathrm{B} \tan \mathrm{C}=-\frac{2 \mathrm{t}^{2}}{1-\mathrm{t}}=-\frac{2}{\frac{1}{\mathrm{t}^{2}}-\frac{1}{\mathrm{t}}}$,
$\frac{1}{t^{2}}-\frac{1}{t}=\left(\frac{1}{t}-\frac{1}{2}\right)^{2}-\frac{1}{4}$, 由 $t>1$ 得,$-\frac{1}{4} \leq \frac{1}{t^{2}}-\frac{1}{t}<0$ ,
因此 $\tan \mathrm{A} \tan \mathrm{B} \tan \mathrm{C}$ 的最小值为 8 ,
当且仅当 $\mathrm{t}=2$ 时取到等号,此时 $\tan \mathrm{B}+\tan \mathrm{C}=4, \tan \mathrm{~B} \tan \mathrm{C}=2$ ,
解得 $\tan B=2+\sqrt{2}, \tan C=2-\sqrt{2}, \tan A=4$ ,(或 $\tan B$ , $\tan C$ 互换),此时 $A, B, C$ 均为锐角
【点评】本题考查了三角恒等式的变化技巧和函数单调性知识,有一定灵活性.