文档介绍:三角形中的最值(或范围)问题
解三角形问题,可以较好地考察三角函数的诱导公式,恒等变换,边角转化,正弦余弦定理等知识点,是三角,函数,解析几何和不等式的知识的交汇点,在高考中容易出综合题,其中,三角形中的最值问题又是一个重点。其实,这一部分的最值问题解决的方法一般有两种:一是建立目标函数后,利用三角函数的有界性来解决,二是也可以利用重要不等式来解决.
类型一:建立目标函数后,利用三角函数有界性来解决
例1。在△ABC中, 分别是内角的对边,且2asinA =(2b+c)sinB+(2c+b)sinC.
(1) 求角A的大小;(2)求的最大值.
变式1:已知向量,,且,其中是△ABC的内角,分别是角的对边.
(1) 求角的大小;(2)求的最大值.
解:由,得a+b—c=ab=2abcosC
所以cosC=,从而C=60
故=sin(60+A)
所以当A=30时,的最大值是
变式2.已知半径为R的圆O的内接⊿ABC中,若有2R(sinA—sinC)=(a—b)sinB成立,试求⊿ABC的面积S的最大值.
解:根据题意得:
2R(-)=(a-b)*
化简可得 c=a+b—ab, 由余弦定理可得:
C=45, A+B=135
S=absinC=2RsinA*2RsinB*sinC
=sinAsin(135-A)
=(sin(2A+45)+1
∵0〈A<135 ∴45<2A+45<315
∴ 当2A+45=90即A=15时,S取得最大值.
类型二:利用重要不等式来解决
例2(13年重庆中学)在中,角A,B,C的对边分别为且。
(1)若,且<,求的值.(2)求的面积的最大值。
解 (1)由余弦定理,
∴
∴,
又∵〈,
解方程组
得或 (舍).
∴
(2)由余弦定理,
∴
∵
∴,又
∴
即时三角形最大面积为
变式3。在⊿ABC中,角A,B,C的对边是a,b,c, ⊿ABC的外接圆半径R=,且=
(1)求B和b的值; (2)求⊿ABC面积的最大值
解:由已知=,整理可得:sinBcosC+cosBsinC=2sinAcosB
即sin(B+C)= 2sinAcosB
∵A+B+C=π ∴sinA =2sinAcosB
∵sinA≠0 ∴cosB= ∴B=60
∵R=, ∴b=2RsinB=2sin60=3,
故角B=60,边b=3
由余弦定理得b=a+c—2accosB
即9=a+c-2accos 60
∴9+ac= a+c≥2ac(当且仅当a=b时取等号)
即ac=9(当且仅当a=b=3时取等号)
∴三角形得面积s=acsinB≤*9*sin60=
∴三角形得面积的最大值是
变式4:⊿ABC中,若AB=1,BC=2,则角C的取值范围是
答案:解法1.由a=2,c=1, ∴a=2c
∴2sinA=4sinC ∴sinC = sinA≤
∵0<C〈A ∴0<C≤30
解法2.cosC===(b+)≥,故0<C≤30
练****br/>1、在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,<C〈且=。
(1)判断△ABC的性状; (2)若|+|=2,求·的取值范围.
解:(1)由=及正弦定理得sinB=sin2C,∴B=2C,且B+2C=π,
若B=2C,<C<,∴π<B<π,B+C>π(舍);∴B+2C=π,则A=C,∴△ABC为等腰三角形.
(2)∵|+|=2,∴a2+c2+2ac·cosB=4,∴cosB=(∵a=c),而cosB=—cos2C,<C<,∴<cosB<1,∴1<a2〈,又·=accosB=2-a2,∴·∈(,1).
2、在△ABC中,cos2=,(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为( )
A.正三角形 B.直角三角形 D.等腰直角三角形
解析:∵cos2=,∴=,∴cosB=,
∴=, ∴a2+c2-b2=2a2,即a2+b2=c2, ∴△ABC为直角三角形. 答案:B
3、在ABC中,sin(C-A)=1, sinB=。
(I)求sinA的值; (II)设AC=,求ABC的面积.
解:(I)由知。
又所以即
故
(II)由(I)