内容正文:
高考培优5 与三角形有关的范围(最值)问题
第四章 三角函数与解三角形
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高考培优5 与三角形有关的范围(最值)问题
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题型一 已知三角形的一角求取值范围
[典例1] (2020·浙江高考)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知2b sin A- eq \r(3)a=0.
(1)求角B的大小;
[解] 由正弦定理,得2sin B sin A= eq \r(3)sin A,
故sin B= eq \f(\r(3),2),由题意得B= eq \f(π,3).
(2)求cos A+cos B+cos C的取值范围.
[解] 由A+B+C=π,得C= eq \f(2π,3)-A.
由△ABC是锐角三角形,得A∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2))).
由cos C=cos eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-A))=- eq \f(1,2)cos A+ eq \f(\r(3),2)sin A,得
cos A+cos B+cos C= eq \f(\r(3),2)sin A+ eq \f(1,2)cos A+ eq \f(1,2)
=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A+\f(π,6)))+ eq \f(1,2)∈ eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)+1,2),\f(3,2))).
故cos A+cos B+cos C的取值范围是 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)+1,2),\f(3,2))).
由于本题是锐角三角形,对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.
[跟进训练]
1.若△ABC的面积为 eq \f(\r(3),4)(a2+c2-b2),且∠C为钝角,则∠B=________; eq \f(c,a)的取值范围是________.
60° (2,+∞) [由已知得 eq \f(\r(3),4)(a2+c2-b2)= eq \f(1,2)ac sin B,所以 eq \f(\r(3)(a2+c2-b2),2ac)=sin B,由余弦定理得 eq \r(3)cos B=sin B,所以tan B= eq \r(3),所以B=60°,又C>90°,B=60°,所以A<30°,且A+C=120°,所以 eq \f(c,a)= eq \f(sin C,sin A)= eq \f(sin (120°-A),sin A)= eq \f(1,2)+ eq \f(\r(3),2tan A).又A<30°,所以0<ta