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一文厘清:解三角形面積、周長最值范圍問題

2022-08-20 09:39 作者:筱雅key  | 我要投稿

本文內(nèi)容見導(dǎo)圖:?

大道至簡,我只建議背正弦定理、面積公式和不等式鏈(調(diào)和平均可以不背),教大家速記:從小到大依次是調(diào)幾算平??

正弦定理
三角形面積公式
不等式鏈

接下來回歸到做題,首先是面積最值問題。大家可能會(huì)遇到下面這種題:?

題目

不妨透過現(xiàn)象看本質(zhì),上述問題可以推廣為:

①已知一條邊長為定值m,這條邊的對(duì)角大小為定值θ,求三角形面積最大值?(用含θ、m的式子表示)??

……………………………………………………

顯而易見,我們可以從面積公式開始分析[受虐滑稽]

三角形面積S=1/2absinθ,角θ已經(jīng)定下來了,只需求出ab的最大值即可,那么ab乘積哪里會(huì)出現(xiàn)呢?不用多想,余弦定理自帶ab,順便抬出均值不等式,把a(bǔ)b單獨(dú)放一邊(要想得到誰,就要先孤立誰),ab的最大值就有了??

結(jié)論推導(dǎo)

接下來只需要乘個(gè)1/2sinθ,面積最大值不就出來了嗎???當(dāng)然,為了使最終結(jié)果賞心悅目,可以運(yùn)用一些騷操作(強(qiáng)行把θ變成2倍θ/2)??

結(jié)論推導(dǎo)

至此,三角形形狀沒限制,給了對(duì)邊和對(duì)角的情況已經(jīng)出來了,面積最大值是m2/4倍tan(θ/2),做題優(yōu)先考慮等邊三角形或者等腰三角形時(shí)面積取得最大值,建議記一下這個(gè)結(jié)論。

……………………………………………………

那肯定有人要問②周長范圍又該怎么求呢?

……………………………………………………

同樣可以從公式入手,三角形周長C=a+b+c,

不妨設(shè)邊c長m。在三角形中,任意兩邊之和大于第三邊,所以a+b>c,那么周長a+b+c>2c=2m,周長最小值確定下來了,至此成功了一半[cos滑稽]

……………………………………:……………

求周長最大值稍微麻煩。要記得配完全平方,靈活運(yùn)用不等式的傳遞性(見下圖)

代換

接下來只需要一頓操作(自己動(dòng)手推一遍),你就可以得到周長的最大值了。不要嫌推導(dǎo)麻煩,結(jié)論用起來還是很香的??

結(jié)論推導(dǎo)

…………………………………………………

上面都是開胃菜,下面開始講解更惡心人的③邊角不統(tǒng)一、三角形形狀有限制的問題。比如你能見到c邊對(duì)應(yīng)B角,讓你求面積取值范圍(2019卷Ⅲ)??

題目

先說結(jié)論:邊角不對(duì)應(yīng)情況正弦定理優(yōu)于余弦定理,用正弦定理、內(nèi)角和定理轉(zhuǎn)成單變量思路很簡單??

當(dāng)然初中那套幾何法依舊好使,畫圖作垂線yyds????

幾種思路

另外,余弦定理一條道走到黑也不是不行??

余弦定理做法

…………………………………………………

下面再講解④一條邊都不給,還求取值范圍??(思路大同小異)。我用一道題來分析:

題目

?B角已知,那sinB就已知,只需要求sinA+sinC的取值范圍,又因?yàn)镃角=180°減去B角再減去A角,這樣就做到了未知量由多到少的轉(zhuǎn)變。然后就是卡角的范圍了(分別控制三個(gè)角都為銳角),注意求交集。之后是熟悉的三角有界性,答案很快出來??

解答如下:?

三角有界性做法

……………………………………………………

最后,歸納解決三角最值范圍問題的基本思路:

1.消元與降冪是主旋律。

2.化簡的兩種思路:角化邊或邊化角。

3.利用基本不等式,注意“拆、拼、湊”的技巧。

4.注意重要不等式的使用。

5.注意正弦定理與余弦定理靈活運(yùn)用

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至此,解三角形最值范圍問題結(jié)束,該動(dòng)手推導(dǎo)的一定要自己試試,不做不會(huì)!下期再見??

一文厘清:解三角形面積、周長最值范圍問題的評(píng)論 (共 條)

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