内容正文:
专题11 解三角形中的最值与范围问题
【知识准备】
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.其原则为关于边,或是角的正弦值是否具备齐次的特征.如果齐次则可直接进行边化角或是角化边,否则不可行。
例如:(1)
(2)(恒等式)
(3)
2、余弦定理:
变式: 此公式在已知的情况下,配合均值不等式可得到和的最值
4、三角形中的不等关系
(1)任意两边之和大于第三边:在判定是否构成三角形时,只需验证较小的两边之和是否比第三边大即可.由于不存在等号成立的条件,在求最值时使用较少[来源:学科网ZXXK]
(2)在三角形中,边角以及角的三角函数值存在等价关系:[来源:Z_xx_k.Com]
其中由利用的是余弦函数单调性,而仅在一个三角形内有效.
【方法全解】
类型一:转变为一个变量的函数:通过边角互化和代入消元,将多变量表达式转变为函数,从而将问题转化为求函数的值域(最值)或一元二次不等式求范围。
例1:四边形中, , ,设、的面积分别为、,则当取最大值时,__________.
【掌握练习】
1、已知的内角的对边成等比数列,则的取值范围为________.
2、设的内角所对的边成等比数列(其中),则的取值范围是_______.[来源:学科网ZXXK]
3、在中,角所对的边分别为,若且,则面积的最大值为_______.
4、在锐角中,,则的最小值为_________.
5、已知的内角的对边分别为,若,则的取值范围为_________.
类型二、利用正弦定理“化边为角”或余弦定理转化为正弦型函数的性质求解。
例:在中,,,则的最大值为_________.
【掌握练习】[来源:学|科|网Z|X|X|K]
1. 在中,内角所对的边分别为,且边上的高为,则取得最大值时,内角的值为_________.
2、在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且.若,则的取值范围是_________.
3、已知的三个内角,,的对边分别为,,,面积.若,则的最大值是_________.
4、在中,分别是角的对边,已知,且,则的最小值是_________.
类型三、利用余弦定理转化为的关系,再利用基本不等式求解。
例:已知中,角所对的边分别为,外接圆半径是,且满足条件,则的面积的最大值为_________.[来源:学科网]
【掌握练习】
1、在中,角所对的边分别为,若,,且的面积的最大值为,则此时的形状为_________.
2、若的内角满足,则当取最大值时,角大小为_________.
3、在中,为边上一点,若是等边三角形,且,则的面积的最大值为_________.
4、若的内角满足,则的最小值是_________.
5、已知中,的对边分别为,若,则的周长的取值范围是_________.
6、在锐角中,内角的对边分别为,已知,则的面积取最小值时有_________.
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【知识准备】
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.其原则为关于边,或是角的正弦值是否具备齐次的特征.如果齐次则可直接进行边化角或是角化边,否则不可行。
例如:(1)
(2)(恒等式)
(3)
2、余弦定理:
变式: 此公式在已知的情况下,配合均值不等式可得到和的最值
4、三角形中的不等关系
(1)任意两边之和大于第三边:在判定是否构成三角形时,只需验证较小的两边之和是否比第三边大即可.由于不存在等号成立的条件,在求最值时使用较少
(2)在三角形中,边角以及角的三角函数值存在等价关系:
其中由利用的是余弦函数单调性,而仅在一个三角形内有效.
【方法全解】
类型一:转变为一个变量的函数:通过边角互化和代入消元,将多变量表达式转变为函数,从而将问题转化为求函数的值域(最值)或一元二次不等式求范围。
例1:四边形中, , ,设、的面积分别为、,则当取最大值时,__________.
【答案】
【解析】
设,在、中分别利用余弦定理可得:
,再由三角形的面积公式得:
,
则当即时,取得最大值。
【掌握练习】
1、已知的内角的对边成等比数列,则的取值范围为________.
【答案】
2、设的内角所对的边成等比数列(其中),则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
成等比数列,所以,∴,∵,∴,由得,
∴,同理得,所以取值范围是.
3、在中,角所对的边分别为,若且,则面积的最大值为_______.
【答案】[来源:学*科*网]
4、在锐角中,,则的最小值为_________.
【答案】8
【解析】
,即,所以两边同时除以 ,可得,设,
那么有,,所以,那么,故最小值为
5、已知的内角的对边分别为,若,则的取值范围为