内容正文:
[方法技巧]
求解三角形中有关边长、角、面积的最值(范围)问题时,常利用正弦定理、余弦定理与三角形面积公式,建立a+b,ab,a2+b2之间的等量关系与不等关系,然后利用函数或基本不等式求解.
[针对训练]
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且(a-c)·sin(A+B)=(a-b)(sin A+sin B).
(1)求角B的大小;
(2)若b=4,求a+c的最大值.
[方法技巧]
(1)解决三角形中的某个量的最值或范围问题,除了利用基本不等式外,再一个思路就是利用正弦定理、余弦定理,把该量转化为关于某个角的三角函数,利用函数思想求解.
(2)利用三角函数求解最值或范围问题的关键是求三角函数中角的范围,此时要特别注意题目隐含条件的应用,如锐角三角形、钝角三角形,三角形内角和为π等.
[方法技巧]
多三角形背景解三角形问题的求解思路
(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解;
(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.解题时,有时要用到平面几何中的一些知识点,如相似三角形的边角关系、平行四边形的性质,要把这些知识与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.
“课时验收评价”见“课时验收评价(二十八)”
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阶段综合·融会建模 eq \a\vs4\al(习题课——解三角形中的综合问题)
综合考法一 利用基本不等式求最值或范围
[典例] 已知在△ABC中,三边a,b,c分别对应三个内角A,B,C,且eq \f(a,c+b-a)=eq \f(c-b+a,b).
(1)求角C的大小;
(2)当△ABC外接圆半径R=1时,求△ABC面积的最大值,并判断此时△ABC的形状.
[解] (1)∵eq \f(a,c+b-a)=eq \f(c-b+a,b),
∴c2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b-a))2=ab,即b2+a2-c2=ab,
由余弦定理可得:cos C=eq \f(a2+b2-c2,2ab)=eq \f(1,2),
又角C为△ABC的内角,因此C=eq \f(π,3).
(2)∵△ABC外接圆半径R=1,∴由正弦定理可得:2R=eq \f(c,sin C),则c=2Rsin C=eq \r(3),
∴b2+a2-3=ab,则ab+3=a2+b2≥2ab,
∴ab≤3,当且仅当a=b=eq \r(3)时等号成立,
∴△ABC的面积S△ABC=eq \f(1,2)absin C=eq \f(\r(3),4)ab≤eq \f(3\r(3),4).
即△ABC的面积的最大值是eq \f(3\r(3),4),此时△ABC是等边三角形.
解:(1)在△ABC中,∵sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,
∴(a-c)sin C=(a-b)(sin A+sin B).
由正弦定理得(a-c)c=(a-b)(a+b),
整理得c2+a2-b2=ac.
由余弦定理得cos B=eq \f(c2+a2-b2,2ac)=eq \f(1,2),
又0<B<π,∴B=eq \f(π,3).
(2)∵b=4,∴a2+c2-16=ac,即(a+c)2-16=3ac.
∵ac≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+c,2)))2,∴(a+c)2-16≤3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+c,2)))2,
∴eq \f(1,4)(a+c)2≤16,∴a+c≤8,当且仅当a=c时等号成立.∴a+c的最大值为8.
综合考法二 利用三角函数的性质求最值或范围
[典例] 在①2asin B-bcos C-ccos B=0,②sin2A-sin2B+sin2C-eq \r(3)sin Asin C=0,③sin Asin C-eq \r(3)sin B-cos Acos C=0三个条件中任选一个,补充到下面问题中,并解答.
已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足________(填写序号即可).
(1)求B;
(2)若a=1,求b+c的取值范围.
[解] (1)若选①,由正弦定理得2sin Asin B=sin Bcos C+sin Ccos B=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(B+C))=sin A,
因为sin A≠0,所以sin B=eq \f(1,2),又因为B∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以B=eq \f(π,6).
若选②,由正弦定理得a2-b2+c2-eq \r(3)ac=0,即a2+c2-b2=eq \r(3)ac,
由余