内容正文:
解三角形专题:三角形中最值范围问题
一、求最值范围问题的预备知识:
1、正弦定理:(其中为外接圆的半径)
正弦定理的主要作用是方程和分式中的边角互化。
当关于边,或是角的正弦值具备齐次的特征,则可以直接进行边化角或角化边,否则不行。
2、余弦定理:
3、三角形的面积公式:
(1)(为三角形的底,为对应的高)
(2),
4、三角形内角和定理:
(1)正余弦关系式:(其余两角也有相同结论)
(2)在已知一角的情况下,可用另外一个角表示第三个角,达到消元的目的。
5、两角和与差的正、余弦公式:
6、降幂公式:
7、辅助角公式:,其中
8、利用均值不等式求函数的最大值和最小值
二、三角形中的最值范围问题处理方法
法一:利用基本不等式求最值-化角为边
余弦定理公式里有“平方和”和“积”这样的整体,一般可先由余弦定理得到等式,再由基本不等式求最值或范围,但是要注意“一正二定三相等”,尤其是取得最值的条件。
法二:转为三角函数求最值-化边为角
如果所求整体结构不对称,或者角度有更细致的要求,用余弦定理和基本不等式难以解决,这时候可以转化为角的关系,消元后使得式子里只有一个角,变为三角函数最值问题进行解决。
要注意三角形隐含角的范围、三角形两边之和大于第三边
题型一 与面积有关的最值范围问题
【例1】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,,求的面积.
【变式1-1】的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若,求的面积的最大值.
【变式1-2】在中,内角A,B,C所对的边长分别为.
(1)求角C;
【变式1-3】在中,已知角,,所对的边分别为,,,且,则______;若,则面积的最大值为______.
【变式1-4】在锐角中,角,,的对边分别为,,,若,.
(1)求角的大小和边长的值; (2)求面积的取值范围.
【变式1-5】在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,求面积的最大值.
题型二 与边长有关的最值范围问题
【例2】设锐角三角形的内角,,所对的边分别为,,,若,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】已知在锐角中,内角,,的对边分别为,,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,角A、B、C的度数成等差数列,.
(1)若,求c的值;
(2)求的最大值.
【变式2-3】在中,内角,,的对边分别是,,,且满足:.
(Ⅰ)求角的大小;
(Ⅱ)若,求的最大值.
【变式2-4】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为,,.已知.
(1)求角的大小. (2)若,求的取值范围.
【变式2-5】在锐角中,角,,所对边分别为,,,若,,则的取值范围是______.
题型三 与周长有关的最值问题
【例3】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积等于,求△ABC的周长的最小值.
【变式3-1】已知在中,角,,的对边分别为,,,满足.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,,求周长的取值范围.
【变式3-2】(2020·全国Ⅱ)△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
【变式3-3】在中,在线段上,且,,.
(1)若,求的面积; (2)求的周长的最大值。
【变式3-4】在△ABC中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos2A=sin2B+cos2C+sinAsinB.
(1)求角C的大小;
(2)若c=,求△ABC周长的取值范围.
【变式3-5】在锐角三角形中,,,分别为角,,的对边,且.
(1)求的大小; (2)若,求的周长的取值范围.
题型四 与角或角的函数有关的三角函数最值问题
【例4】已知中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【变式4-1】在中,内角、、的对应边分别为、、.已知.
(1)若,求. (2)求的取值范围.
【变式4-2】在中,内角,,的对边分别为,,,的面积记为,满足
.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【变式4-3】在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知2bsinA-a=0.
(1)求角B的大小;
(2)求cosA+cosB+cosC的取值范围.
【变式4-4】已知锐角中,角,,所对的边分别是,,,
(1)求角的大小; (2)求的取值范围
【变式4-5】在中,,