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时间:2018-11-21
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1、第42课三角形中的最值问题考点提要1.掌握三角形的概念与基本性质.2.能运用正弦定理、余弦定理建立目标函数,解决三角形中的最值问题.基础自测1.(1)△ABC中,,则A的值为30°或90°;(2)△ABC中,当A=时,取得最大值.2.在△ABC中,,则的取值范围是. 解由, 令,由,得.3.锐角三角形ABC中,若A=2B,则B的取值范围是30º<B<45º.4.设R,r分别为直角三角形的外接圆半径和内切圆半径,则的最大值为.5.在△ABC中,内角A,B,C所对边的边长分别是,若,则B的取值范围是0°<B≤120°.6.在△ABC中,若A>B,则下列不等式中,正确的为①②④.①>;②
2、<;③>;④<.解A>B>>>,故①正确;<B,故②正确(或由余弦函数在上的单调性知②正确);由<<>A>B,故④正确.知识梳理1.直角△ABC中,内角A,B,C所对边的边长分别是,C=90°,若10内切圆的半径为r,则.2.在三角形中,勾股定理、正弦定理、余弦定理是基础,起到工具性的作用.它们在处理三角形中的三角函数的求值、化简、证明、判定三角形的形状及解三角形等问题中有着广泛的应用.例题解析例1已知直角三角形的周长为1,求其面积的最大值.点评10例2已知△ABC中,.(1)求最小内角的最大值;(2)若△ABC是锐角三角形,求第三边c的取值范围.解(1)由三角形三边关系得第
3、三边c满足解得,故最小内角为A.又(当且仅当时等号成立),所以A≤30°,即最小内角的最大值为30°.(2)因为△ABC是锐角三角形,即A,B,C三个角均为锐角,又因为a<b,所以A<B,故只需说明B,C为锐角即可.由B,C为锐角得即解得.点评在锐角三角形中研究问题的时候,一定要注意其三个角都为锐角这个条件.另外要注意变形的等价性,如“内角A为锐角”.例3(2008江苏)求满足条件的△ABC的面积的最大值.解设BC=,则AC=.根据面积公式得=,根据余弦定理得,代入上式得=,由三角形三边关系有解得,故当时取最大值.点评10例4如图,已知∠A=30°,P,Q分别在∠A的两边上,PQ=
4、2.当P,Q处于什么位置时,△APQ的面积最大?并求出△APQ的最大面积.点评表示三角形的面积可采用两边及夹角的表示法,本题解法一运用了余弦定理和基本不等式,解法二运用了正弦定理和基本不等式建立目标函数.例5已知△ABC的周长为6,成等比数列,求:(1)△ABC的面积S的最大值;(2)的取值范围.解设依次为a,b,c,则a+b+c=6,b2=ac.由得(当且仅当a=c时,等号成立),又由余弦定理得(当且仅当a=c时,等号成立),故有,(1),即(当且仅当a=b=c时,等号成立);(2).10.点评本题运用均值定理进行放缩,再运用不等式的性质求解.(1)为不等式问题,(2)为函数问题
5、.方法总结1.三角形中角的最值(范围)问题,一般运用余弦定理,通过求该角余弦的范围,根据余弦函数的单调性处理.要注意三角形三边关系和内角范围的隐含条件,尤其要注意锐角三角形的角的关系.2.三角形中边的最值(范围)问题,主要由有三角形三边关系决定.3.三角形中面积的最值(范围)问题,可以角为自变量,也可以边为自变量建立目标函数,要注意自变量的范围.练习42三角形的最值问题班级姓名学号1.若直角三角形斜边的长m(定值),则它的周长的最大值是.2.在锐角△ABC中,若,则的取值范围是(,).解,而,.3.在△ABC中,若,则A的取值范围是0º<B≤45º.4.若2、3、x分别是锐角三角形
6、的三边长,则x的取值范围是.5.若三角形两边之和为16cm,其夹角为60º,则该三角形面积的最大值是,周长的最小值是24.6.已知△ABC中,A=60°,BC=4,则AB+AC的最大值为______.7.钝角三角形的三边为,其中最大角不超过120°,则的取值范围是.解由题意钝角三角形中,为最大边且最大角不超过120°,因此得①,②,10③,由①得,②得,③得≤或≥,故≤.8.已知四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,若S△AOB=9,S△COD=16,则四边形面积的最小值是49.9.(2006全国)用长度分别为2、3、4、5、6(单位:cm)的5根细木棒围成一个三角形(允许连
7、接,但不允许折断),能够得到的三角形的最大面积为cm2.解由题意可围成以下几种三角形.图(1)中,,;图(2)中,,;图(3)中,,.比较10上述几种情况可知,能够得到三角形的最大面积为cm2.点评当周长一定时,三边越是接近,其面积越大.这是等周问题中的一个基本结论.可见,面积最大的三角形应该这样构成:2+5,3+4,6.10.在△ABC中,已知.(1)求证:a、b、c成等差数列;(2)求角B的取值范围.解11.如图,正方形ABCD的边长为a,E、F分别是边BC、CD
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