Let α,β,γ∈[0;2π] satisfy the conditions sinα+sinβ+sinγ=1,sinαcos2α+sinβcos2β+sinγcos2γ=−1. Find all the possible values of the expression sin2α+sin2β+sin2γ.
Solution
З умови задачі випливають рівності sinα−2sin3α+sinβ−2sin3β+sinγ−2sin3γ=−1,sin3α+sin3β+sin3γ=1. Оскільки для φ∈[0;2π] справджуються нерівності sin3φ≤sin2φ≤sinφ, то 1=sin3α+sin3β+sin3γ≤sin2α+sin2β+sin2γ≤sinα+sinβ+sinγ=1. Залишається зауважити, що, наприклад, при α=β=0, γ=2π маємо рівність sin2α+sin2β+sin2γ=1.
Want a route through all this instead of an archive? The track
puts 2,000 problems in a working order, from AMC 10 level to the IMO shortlist.
Source: MathNet,
licensed CC-BY-4.0.
Statement reproduced verbatim; metadata (topic, difficulty) added by this project.