AB2?BC2?AC24?x2?(2x)24?x2由余弦定理得cosB? ??2AB?BC4x4x代入①式得SABC4?x22128?(x2?12)2 ?x1?()?4x16由三角形三边关系有2x?x?2且x?2?2x,所以22?2?x?22?2, 故当x?23时,SABC取得最大值22。
点评: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。
例6:已知角A,B,C是ABC三个内角,a,b,c是各角的对边,向量
A?B5A?B9m?(1?cos(A?B),cos)n?(,cos),且m?n? ,
2828(1)求tanA?tanB的值。
absinC的最大值。
a2?b2?c2A?B5A?B9),n?(,cos),且m?n?得 解析:由m?(1?cos(A?B),cos28285A?B9[1?cos(A?B)]?cos2?,所以4cos(A?B)?5cos(A?B), 8281即cosAcosB?9sinAsinB,所以tanA?tanB?
9absinCabsinC1?tanC,而 (2)由余弦定理得222?a?b?c2abcosC2tanA?tanB993tan(A?B)??(tanA?tanB)??2tanAtanB?
1?tanAtanB8843即tan(A?B)有最小值,又tanC??tan(A?B),
431所以tanC有最大值?(当且仅当tanA?tanB?时取等号)
43absinC3所以222的最大值为?
a?b?c8(2)求
通过以上例题,我们发现与三角形相关的取值范围问题常常结合正弦定理、余弦定理、面积公式、数列、三角函数、基本不等式、二次函数、向量等知识综合考查。这一类问题有利于考查学生对知识的
综合运用能力,是高考命题的热点。理顺这些基本知识以及技巧和方法可以提高我们解题的能力。希望本文能对同学们复习备考有所帮助。
巩固练习
1.在ABC中,a?2,c?1,则?C的取值范围为 2.若钝角三角形的三内角的度数成等差数列,且最大边长与最小边长的比值为m,则m的取值范围是
RtABC中,C? 3.在 ,且A,B,C所对的边a,b,c满足a?b?xc,则实
?2数x的取值范围为
4.在锐角ABC中,A?2B,AC?1,则BC的取值范围是 5.在锐角ABC中,三个内角A,B,C成等差数列,记M?cosAcosC,则M的取值范围是
6.已知锐角三角形的边长分别为1,3,a,则a的取值范围是 7.已知ABC外接圆的半径为6,若面积SsinB?sinC?4,则sinA? ,S3ABCABC?a2?(b?c)2且
的最大值为 8.在ABC中,m?(sinA,cosC),n?(cosB,sinA),且m?n?sinB?sinC (1)求证:ABC为直角三角形
(2)若ABC外接圆的半径为1,求ABC的周长的取值范围 9.在ABC中A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知2sinA?3cosA (1)若a2?c2?b2?mbc,求实数m的值 (2)若a?3,求ABC面积的最大值。 参考答案
1.sinC?sinA?,C?(0,]
61212?2.(2,??) 3.(1,2] 4
BC?.同例1知
?6?B??4,由正弦定理
ACsinAsin2B??2cosB?(2,3) sinBsinB?2?2?5.易知B?,A?C?,则M?cosAcosC?cosAcos(?A)
33313cosA?131?1??cos2A?sinAcosA???sin2A?sin(2A?)? 2244264 由
1M?s2于
0?A?2?3, )12所
14(以
?,?62A?]?76??,6?故
?1iA?n?(?2?646.设1,3,a所对的角分别为A,B,C,由三角形三边关系有
1?3?a,1?a?3且3?a?1,故2?a?4,易知B?A,要保证ABC为锐角
12?a2?3212?32?a2?0且?0,解得三角形,只需cosB?0,cosC?0,即
2?1?a2?1?322?a?10 sinA?2) ABC2sinA?2cosA,由余弦定理得a2?b2?c2?2bccosA,故有2?易得A为27.由S?a2?(b?c)2,得a2?b2?c2?bc(sin2A?4cos2A,17is锐角,且4?2sinA?即n42n8isA?0A?,故有sinA?8, 17则b?c?2R(sinB?sinC)?12??16
SABC431sinAb?c24256?bcsinA?()??64?(当且仅当b?c?8时取等2221717号)
即SABC的最大值为
256 178.(1)由m?(sinA,cosC),n?(cosB,sinA),且m?n?sinB?sinC
得sinAcosB?sinAcosC?sinB?sinC, 由正弦定理得acosB?acosC?b?c,
a2?c2?b2a2?b2?c2?a??b?c 由余弦定理得a?2ac2ab整理得(b?c)(a2?b2?c2)?0
又由于b?c?0,故a2?b2?c2,即ABC是直角三角形 (或者:由sinAcosB?sinAcosC?sinB?sinC得,
sinAcosB?sinAcosC?sin(A?C)?sin(A?B)
化简得cosA(sinB?sinC)?0,由于sinB?sinC?0,故cosA?0, 即ABC是直角三角形)
(2)设ABC内角A,B,C所对的边分别为a,b,c 由于ABC外接圆的半径为1,A??2,所以a?2RsinA?2,
?4所以b?c?2R(sinB?cosB)?2(sinB?cosB)?22sin(B?) 又0?B??2,故?B?4??4?3??,因而22sin(B?)?(2,22] 44故4?a?b?c?2?22 即ABC的周长的取值范围为(4,2?22]
9.(1)由2sinA?3cosA两边平方得2sin2A?3cosA 即(2cosA?1)(cosA?2)?0,解得cosA?
b2?c2?a2m? 由a?c?b?mbc得
2bc222212即cosA?m1?,所以m?1 2212(2)由(1)知cosA?,则sinA?3, 2b2?c2?a21?,所以bc?b2?c2?a2?2bc?a2,即bc?a2, 又
2bc2故SABC11333 ?bcsinA?a2??2224