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怎么求三角形面积的最值问题?

怎么求三角形面积的最值问题?

作者: 天马无空 | 来源:发表于2020-08-09 21:26 被阅读0次
求三角形面积的最值问题

三角形中的范围与最值问题,是学生学习解三角形的过程中比较害怕的问题,它不仅仅需要用到三角变换、正余弦定理,往往还需要涉及基本不等式以及求函数值域. 在高考各种题型均有出现如选择题、填空题和解答题,其试题难度属中高档题.

类型一 求三角形面积的最值问题

使用情景:一般三角形中

解题模板:

第一步 通过观察分析,决定选用合适的公式;

第二步 通过运算、变形,利用三角函数的诱导公式、恒等变换以及边角转化、正弦余弦定理等,将问题转化为三角变换、基本不等式、函数值域等类型加以解决;

第三步 得出结论.

【例】求满足AB=2AC=\sqrt{2}BC\triangle ABC的面积的最大值.

【解析】

BC=x,则AC=\sqrt{2}x

根据面积公式得S_{\triangle ABC}=\dfrac{1}{2}AB\cdot BC \sin B=x\sqrt{1-\cos^2 B}

由余弦定理得\cos B=\dfrac{AB^2+BC^2-AC^2}{2AB\cdot BC}=\dfrac{4+x^2-(\sqrt{2}x)^2}{4x}=\dfrac{4-x^2}{4x}

代入①得S_{\triangle ABC}=x\sqrt{1-\left(\dfrac{4-x^2}{4x}\right)^2}=\sqrt{\dfrac{128-(x^2-12)^2}{16}}

由三角形三边关系有\sqrt{2}x+x>2x+2>\sqrt{2}x

所以2\sqrt{2}-2<x<2\sqrt{2}+2

故当x=2\sqrt{3}时(即x^2-12=0时),S_{\triangle ABC}取得最大值2\sqrt{2}.

【总结】本题结合函数的知识,以学生熟悉的三角形为载体,考察了面积公式、余弦定理等知识,是一道考察解三角形的好题.

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