小知识之:三道选填中的三角形中的最值问题

摘要:题目同样来自学生,由于题目数量限定,解三角形在新高考选填中且位于选填压轴的情况很少见,题目处理的灵活性相比于解答题偏大一些,若处理三角形中的最值问题,除了和解答题相同的函数法和不等式法之外,选填中用图形或动点轨迹处理最值问题更多一些,本次提供三个题目,前两道用

题目同样来自学生,由于题目数量限定,解三角形在新高考选填中且位于选填压轴的情况很少见,题目处理的灵活性相比于解答题偏大一些,若处理三角形中的最值问题,除了和解答题相同的函数法和不等式法之外,选填中用图形或动点轨迹处理最值问题更多一些,本次提供三个题目,前两道用三角函数有界性处理,第三道用图形处理。分析:条件中的等式并不能化简,学生将sinC写成sin(A+B)拆开后同除cosAcosB转化为A,B两角正切的等式关系,这一步就有问题,无法保证A,B中某个角不为90°,同除cosAcosB无法保证不为零,即便可以,也无法将所求的正弦比值转化为正切形态。
所求即为a/b的最大值,与c边无关,左侧边化角保留角A后得到c和b,sinA的等式关系,根据cosA的余弦定理将边c替换即可得到包含边a,b,sinA,cosA的形式,且a,b齐次,将角度化简利用有界性即可得到a,b式子的取值范围,当然保留角B利用cosB也可,过程如下:
和上题相似,条件中得到a,b,c的等式关系,用a,b表示边c,利用余弦定理将cosC中的边c替换掉,根据cosC的有界性即可得到a,b式子的取值范围,这样做有风险,因为cosC的范围可能无法取到1,应该先卡出cosC的取值范围之后才可以这样做。
以上两道是利用三角函数有界性求最值的题目,明白解题思路即可,看下面一道最值问题:根据面积可求出ab=4,利用余弦定理可轻易求出c的最小值为2,若根据最小值,大胆选B,本题选项设置有问题,缺乏迷惑性,题目的难点不是求最小值,而是求最大值。
根据c²=a²+b²-2ab和ab=4,保留边a,即可将c²看做关于a的函数,下面只需求出a的范围即可,若三角形为锐角三角形,需满足角A和角B余弦值为正数,将c²替换掉即可得到a,b的等式关系,根据ab=4可轻易求出a的取值范围,标准过程如下:但这是选填题目,上述解法可以看作是解答题解法了,三角形为锐角三角形且角C已知,没有A,B两角具体的关系,取其中一角,观察三角形形状的临界值,若△ABC为直角三角形且A为90°,根据面积和C角可直接求出c的值,这就是c的上限。

因为是求c的最大值,在上图中无需考虑AD的情况,只需求AB即可。

来源:洪宪教育

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