内容正文:
重难点专题05
三角形中的范围与最值问题
01
02
03
目录
CONTENTS
题型归纳
方法技巧
典型例题
01
题型归纳
题型归纳
02
方法技巧
方法技巧
1、在解三角形专题中,求其“范围与最值”的问题,一直都是这部分内容的重点、难点。解决这类问题,通常有下列五种解题技巧:
(1)利用基本不等式求范围或最值;
(2)利用三角函数求范围或最值;
(3)利用三角形中的不等关系求范围或最值;
(4)根据三角形解的个数求范围或最值;
(5)利用二次函数求范围或最值.
要建立所求量(式子)与已知角或边的关系,然后把角或边作为自变量,所求量(式子)的值作为函数值,转化为函数关系,将原问题转化为求函数的值域问题.这里要利用条件中的范围限制,以及三角形自身范围限制,要尽量把角或边的范围(也就是函数的定义域)找完善,避免结果的范围过大.
2、解三角形中的范围与最值问题常见题型:
(1)求角的最值;
(2)求边和周长的最值及范围;
(3)求面积的最值和范围.
03
典型例题
【例1】(2024·河北保定·高一校联考期末)已知锐角内角及对边,满足.
(1)求的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
【解析】(1)因为,由正弦定理可得,
又因为,所以,
,可得,由,可得.
(2)因为,由正弦定理,
可得,
可得 ,
因为锐角三角形中,所以,解得,所以,所以,
可得.周长的取值范围为.
题型一:周长问题
典型例题
【变式1-1】(2024·全国·高一假期作业)已知的内角的对边分别为,若.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求周长的取值范围.
【解析】(1),
,
,
解得:(舍)或,.
(2),,
,又,,,
则,,
,,,
,,又,周长的取值范围为.
题型一:周长问题
典型例题
【例2】(2024·四川眉山·高一校联考期末)在中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若的周长为6,求面积S的最大值.
【解析】(1)由余弦定理,得,即
则,所以
又,所以.
(2)由题意,,根据余弦定理,
得,
则,所以,
当且仅当时取等号
所以面积,故面积S的最大值为.
题型二:面积问题
典型例题
【变式2-1】(2024·安徽滁州·高一校联考阶段练习)在中,角所对的边分别为,且满足.
(1)已知为线段上一点,且满足,若,求的长;
(2)若为锐角三角形,求面积的范围.
【解析】(1)由题设,则,故,
又,则,又,则为等边三角形,故,
由,则,
所以(负值舍),故.
(2)由题意,则,又,则,
所以,由,
而,所以.
题型二:面积问题
典型例题
【例3】(2024·全国·高一专题练习)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,为
(1)求角A的大小;
(2)当时,求的取值范围.
【解析】(1)由正弦定理得:,
所以,即,
因为,所以,又,所以
(2),,由正弦定理,
所以,
因为为锐角三角形,所以,
则,所以,所以
题型三:长度问题
典型例题
【变式3-1】(2024·全国·高一专题练习)在锐角三角形中,内角A,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的值.
(2)求的取值范围.
【解析】(1)设的外接圆半径为.
由正弦定理,得,,.
因为,则,
整理得,
由余弦定理得,即,
又因为,则,可得,所以.
(2)由正弦定理可得,则
因为是锐角三角形,则,解得,则,
可得,所以的取值范围是.
题型三:长度问题
典型例题
【例4】(2024·全国·高三校联考阶段练习)已知锐角中,角,,所对的边分别为,,,若的面积,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用正弦定理可知
,又为锐角三角形,
由锐角可知,
,,
利用正弦函数性质知,即的取值范围是
故选:B
题型四:转化为角范围问题
典型例题
【变式4-1】(2024·山东临沂·高一校考期末)记的内角的对边分别为,已知.
(1)若,求;
(2)若,求的范围.
【解析】(1)由得:,
,
即,
,,
,,,解得:.
(2)由(1)知:,,,,
或,即或;
,当时,,不合题意,,
,
,,.
题型四:转化为角范围问题
典型例题
【例5】(2024·江苏南京·高一南京师范大学附属扬子中学校考开学考试)已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=2B,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】锐角中,由于,,,
,.
所以
所以
故答案为:
题型五: 倍角问题
典型例题
【变式5-1】(2024·江西抚州·统考一模)已知的内角的对边分别为,若,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】由正弦定理可知.
,
又,
则,,
从而,
又,知,所以,
则,
换元可令,则,
故本题应填.
题型五