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高中数学解三角形中的周长、面积最值问题

高中数学解三角形中的周长、面积最值问题

作者: 苏格拉底_的麦穗 | 来源:发表于2021-08-02 20:47 被阅读0次

上期为大家分享了解三角形的基础题型,今天分享令很多小伙伴头疼的最值问题。在解三角形当中,最值问题通常以周长或面积的最值形式呈现。在分享今天的题目之前,先回顾一下求最值的利器—均值不等式

如果你是高二升高三的,对此应该已经非常熟悉了;如果你是高一升高二的,可能还没学过,那么提前了解一下也是非常有好处的。使用均值不等式就记住七个字:“一正二定三相等”。

下面来看今天的题目

这是一个周长最值问题,根据题目条件结合正弦定理和余弦定理,可以首先得出角B的值

接下来有两种解法,首先介绍高一小伙伴也能接受的三角代换法

这套方法的核心思想就是函数思想,把问题转化成函数最值问题,到这里就已经化成了只含有自变量A的函数解析式。

接下来,就需要必修四三角恒等变换技巧了,还记得辅助角公式怎么用吗

这里注意自变量A的取值范围。

最后利用三角函数的性质求最值就很轻而易举了

下面介绍均值法,首先利用余弦定理写出a,c的一个关系式

由于均值不等式与a+c和ac有关,而周长又可由a+c表示,所以我们把ac用a+c代换掉。

再结合均值不等式,即可得出a+c的最值。注意说明取等号条件即可

再来看一个面积最值问题

先根据题目条件求出边c和角C

接下来,用均值不等式,与上道题类似,不同的是这道题求的是面积最大值,面积与ab有关,所以要最终代换成只含有ab的一个不等式

是不是很简单?那么这道题可以用三角代换吗?当然是可以的

如果是表示面积,用三角代换最终会得出一个关于sinA和cosA的二次式,需要先降次升角才能用辅助角公式,这也是与表示周长相比的复杂之处。有兴趣的小伙伴们下去可以试试。

两种方法各有什么特点,如何选择?相信每个小伙伴心中都有了答案。找到一个适合自己的方法就是最好的。

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