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微专题4 三角形中的范围(最值)问题
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真 题 感 悟
(2018·江苏卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,BD是∠ABC的平分线,交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为________.
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答案 9
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考 点 整 合
1.设△ABC的三边为a,b,c,对应的三个角分别为A,B,C.解三角形的主要依据是:
(1)角与角关系:A+B+C=π;
(2)边与边关系:a+b>c,b+c>a,c+a>b,a-b<c,b-c<a,c-a<b;
(3)边与角关系:正弦定理、余弦定理.
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2.三角形中的三角变换
三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点:
(1)角的变换;
(2)三角形边、角关系定理及面积公式、正弦定理、余弦定理.
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3.利用算术平均数与几何平均数定理求函数的最大值、最小值.
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4.利用基本不等式求解与其他知识点的综合题时,列出有关量的函数关系式或方程寻找和与积的结构形式,是用基本不等式求解或转化的关键.
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热点一 三角形面积的最值问题
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因为B=π-A-C,所以sin B=sin(A+C)
=sin Acos C+cos Asin C,
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即b2+c2-bc=4,所以bc+4=b2+c2≥2bc,所以bc≤4,
当且仅当b=c=2时,等号成立.
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探究提高 求解三角形中的最值问题常用如下方法:
(1)将要求的量转化为某一角的三角函数,借助于三角函数的值域求最值.(2)将要求的量转化为边的形式,借助于基本不等式求最值.
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【训练1】 已知点O是△ABC的内心,∠BAC=60°,BC=1,则△BOC面积的最大值为________.
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热点二 与边长相关的最值(范围)问题
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答案 (5,6]
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探究提高 解三角形与三角函数的综合题,要优先考虑角的范围和角之间的关系;对最值或范围问题,可以转化为三角函数的值域来求解.
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热点三 与角度相关的最值(范围)问题
【例3】 (2019·南京、盐城高三模拟)在△ABC中,若sin C=2cos Acos B,则cos2A+cos2B的最大值为________.
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探究提高 本题主要考查三角恒等变换和三角函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解能力与掌握水平,解题的关键是三角恒等变换.
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答案 2
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本节内容结束
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解析 因为∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,所以∠ABD=∠CBD=60°.由三角形的面积公式可得acsin 120°=a×1×sin 60°+c×1×sin 60°,化简得ac=a+c,又a>0,c>0,所以+=1,则4a+c=(4a+c)·=5++≥5+2=9,当且仅当c=2a即a=,c=3时取等号