内容正文:
重难突破3 三角形中的最值或范围问题
层级二 精准突破保分点
解三角形问题中的最值或范围问题是每年高考的热点,既有小题也有解答题.常用的方法主要有:函数的性质(如有界性、单调性)、基本不等式、数形结合等.
内容索引
周长(边长)的范围(最值)问题
类型一
面积的范围(最值)问题
类型二
专 题 集 训
类型一 周长(边长)的范围(最值)问题
01
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(2023·锡山区校级月考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,(2c+b)cos A+acos B=0,且a= .
(1)求角A的大小;
例1
依题意,(2c+b)cos A+acos B=0,
由正弦定理得(2sin C+sin B)cos A+sin Acos B=0,
2sin Ccos A+sin Bcos A+sin Acos B=0,
2sin Ccos A+sin(A+B)=2sin Ccos A+sin C=0,
(2)求2b+c的取值范围.
所以b=2sin B,c=2sin C,
(2023·安徽阜阳模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC外接圆的直径为1,且满足________________.
在下面三个条件中任选一个,补充在上面的问题中,并解答问题.
①sin2B+sin2C=a2+bc;②4S= (S为△ABC的面积);
③2b·cos A=a·cos C+c·cos A.
(1)求A;
例2
所以b2+c2=a2+bc,即b2+c2-a2=bc,
选③:由正弦定理可得,2sin Bcos A=sin Acos C+sin Ccos A,即2sin Bcos A=sin B,
(2)求△ABC周长的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
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周长范围(最值)问题的常用解法
1.无约束条件的三角形:利用基本不等式 ,再结合余弦定理求周长取值范围.
2.有约束条件的三角形:利用正弦定理a=2Rsin A,b=2Rsin B,代入周长(边长)公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求周长(边长)的取值范围.
感悟提升
针对练1.(2023·广东江门一模)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为
所以sin2A=2sin Bsin C,
因为b>c及a2=2bc,
所以B>C,角C一定为锐角,
所以2bc+c2-b2>0,
2
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02
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类型二 面积的范围(最值)问题
(2023·广东梅州一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 asin B+bcos A=2b.
(1)求内角A;
例3
因为B∈(0,π),所以sin B>0,
(2)点M是边BC的中点,已知AM=2,求△ABC面积的最大值.
因为点M是边BC的中点,
对上式两边平方得:
即b2+c2+bc=16,
(2023·广东汕头三模)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c-2bcos A=b.
(1)求证:A=2B;
例4
证明:因为c-2bcos A=b,由正弦定理得sin C-2sin Bcos A=sin B,
又A+B+C=π,所以sin(A+B)-2sin Bcos A=sin Acos B-cos Asin B=sin(A-B)=sin B,
所以A-B=B,即A=2B.
(2)若A的角平分线交BC于D,且c=2,求△ABD面积的取值范围.
由(1)可知,A=2B,所以在△ABD中,∠ABC=∠BAD,
又因为△ABC为锐角三角形,
面积的范围(最值)问题的常见求解策略
1.利用基本不等式ab≤ ,再代入面积公式.
2.利用正弦定理a=2Rsin A,b=2Rsin B,代入面积公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求面积的取值范围.
感悟提升
2
针对练2.(2023·湖南张家界高三模拟)记△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,asin(B+C)=b(sin B-sin C)+csin C.
(1)求A;
由asin(B+C)=b(sin B-sin C)+csin C,
得asin A=bsin B+(c-b)sin C,
由正弦定理,得a2=b2+(c-b)c=b2+c2-bc,
(2)若a=2 ,求△ABC的面积的最大值.
所以b2+c2-20=bc,
因为b2+c2≥2bc,
所以b2+c2-20=bc≥2bc-20,
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专题集训
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03
1.(2023·湖南怀化模拟)从①a2+c2-b2=ac,②2