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05计数原理与组合数学★★★☆☆
从长度分别为 11,22,33,44,55 的五条线段中,任取三条的不同取法共有 nn 种. 在这些取法中,以取出的三条线段为边可组成的钝角三角形的个数为 mm,则 mn\frac{m}{n} 等于( )
\begin{answer} B \end{answer}
\begin{solution} 任取三条线段的取法数为 n=C53=10n=\mathrm C_{5}^{3}=10. 将所有取法按边长从小到大列出:(1,2,3)(1,2,3)、(1,2,4)(1,2,4)、(1,2,5)(1,2,5)、(1,3,4)(1,3,4)、(1,3,5)(1,3,5)、(1,4,5)(1,4,5)、(2,3,4)(2,3,4)、(2,3,5)(2,3,5)、(2,4,5)(2,4,5)、(3,4,5)(3,4,5).
三角形的判定条件是两条较短边之和大于最长边. 因而 (1,2,3)(1,2,3)、(1,3,4)(1,3,4)、(1,4,5)(1,4,5)、(2,3,5)(2,3,5) 的两短边之和等于最长边,不能组成三角形;(1,2,4)(1,2,4)、(1,2,5)(1,2,5)、(1,3,5)(1,3,5) 的两短边之和小于最长边,也不能组成三角形. 只有 (2,3,4)(2,3,4)、(2,4,5)(2,4,5)、(3,4,5)(3,4,5) 能组成三角形.
对于边长依次为 a⩽b⩽ca\leqslant b\leqslant c 的三角形,由余弦定理,最大角为钝角、直角或锐角,分别对应 c2>a2+b2c^{2}>a^{2}+b^{2}、c2=a2+b2c^{2}=a^{2}+b^{2} 或 c2<a2+b2c^{2}<a^{2}+b^{2}. 对 (2,3,4)(2,3,4),有 42=16>13=22+324^{2}=16>13=2^{2}+3^{2};对 (2,4,5)(2,4,5),有 52=25>20=22+425^{2}=25>20=2^{2}+4^{2},这两组是钝角三角形. 对 (3,4,5)(3,4,5),有 52=32+425^{2}=3^{2}+4^{2},它是直角三角形. 因而 m=2m=2,所以 mn=210=15\dfrac{m}{n}=\dfrac{2}{10}=\dfrac15,选 B. \end{solution}
A.
110\frac{1}{10}
B.
15\frac{1}{5}
C.
310\frac{3}{10}
D.
25\frac{2}{5}

2004 · 北京 · 秋季 · 文 · 第 5 题 · 选择题

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