每日一题[713]三角恒等变形

锐角三角形$ABC$中,若$\sin A=2\sin B\sin C$,则$$\tan A+2\tan B\tan C+\tan A\tan B\tan C$$的最小值为______.


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答案 $16$.

分析与解 根据题意,有$\sin (B+C)=2\sin B\sin C$,从而有$$\tan B+\tan C=2\tan B\cdot \tan C.$$又因为在三角形中有$$\tan A\tan B\tan C=\tan A+\tan B+\tan C,$$由$\tan (B+C)=-\tan A=\dfrac {\tan B+\tan C}{1-\tan B\tan C}$展开即可得到.所以\[\begin{split} \tan A\tan B\tan C&=\tan A+\tan B+\tan C\\&=\tan A+2\tan B\tan C\\&\geqslant 2\sqrt{2\tan A\tan B\tan C},\end{split} \]当$\tan A=2\tan B\cdot\tan C$时等号成立.于是$$\tan A\tan B\tan C\geqslant 8,$$从而$$\tan A+2\tan B\tan C+\tan A\tan B\tan C=2\tan A\tan B\tan C\geqslant 16,$$等号当$\tan A=4$,$\tan B=2+\sqrt 2$,$\tan C=2-\sqrt 2$($B,C$可互换)时取得.

因此所求的最小值为$16$.

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