趙志桐+高文華
【摘要】解三角形是歷年高考題的考察重點,屬于必考內(nèi)容。在解三角形的問題當中,關于最大值、最小值、結果的范圍等問題屬于其中的難點問題。本文對于常見的解三角形中的極值問題進行了分類、歸納總結,使得學生能夠學會這類問題的通式通法,在考場上節(jié)約時間,提高做題效率。
【關鍵詞】高考 解三角形 重要不等式 最值
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)29-0147-02
在解三角形中,僅僅應用正弦定理以及余弦定理是不足以解決最值問題的,需要與其他知識相結合才能解決。接下來本文就對解三角形中最值問題常見的幾種情況進行討論。
1.利用重要不等式得出最值
有些題目通常利用正弦定理、余弦定理對題目的已知條件進行轉化,可以產(chǎn)生形如“ab”或“a2+b2”的形式,此時便可利用重要不等式“a2+b2≥2ab”,將其帶入得到最值。
例1已知a,b,c分別為△ABC三個內(nèi)角A,B,C的對邊,a=2,且(2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC,則△ABC面積的最大值為 。
解答:利用正、余弦定理以及同角三角函數(shù)基本關系可得到sinA=■。
根據(jù)正弦定理S△ABC=■bcsinA=■bc,由題目已知條件可得bc=c2+b2-4,將重要不等式帶入可得bc=c2+b2-4≥2bc-4,即bc≤4,帶入之前的式子得到△ABC面積的最大值為■。
在這道題目當中,通過對于正、余弦定理以及同角三角函數(shù)的基本關系綜合應用,將題目的已知條件進行轉化、變換,將所求的三角形面積化簡為■bc,將求三角形面積的最大值問題轉化為求bc的最大值。
接著將已知條件進行轉化從而產(chǎn)生包含重要不等式的形式,進而便能夠得到bc的最大值從而解決本題。
2.利用圖形來找到所求量的范圍
例2 在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,則AB的取值范圍是 。
解答:∠A=∠B=∠C=75°,所以∠D=135°。又BC=2,所以當點D與點C重合時,由正弦定理可得■=■,解得AB=■-■;
當點D與點A重合時,由正弦定理可得■=■,解得AB=■+■,
因為ABCD為四邊形,所以AB∈(■-■,■+■)。
在這道題目之中,當點D與點C重合時,無法構成四角形,此時為AB邊長度的最小值;同理當點D與點A重合時,此時AB邊長度最大。所以只要分別求出這兩種情況下的AB的邊長,也就得到了邊長的最大值與最小值。
3.利用輔助角公式求解最值
例3:△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知a=bcosC+csinB.
(1)求B;
(2)若b=2,求△ABC面積的最大值。
解答:(1)通過正弦定理可以解出∠B=■,具體過程略。
(2)由正弦定理可知,S△ABC=■acsinB,且有■=■=■=2■,由此可得,S△ABC=2■sinAsinC=2■sinAsin(π-A-B)=2■sinAsin(π-A-■)=2■sinAsin(■π-A)=2■sinA(■cosA+■sinA)=2sinAcosA+2sin2A=sin2A-cos2A+1=■sin(2A-■)+1,所以△ABC面積的最大值為■+1,當A=■時,取得最大值。
首先,利用正弦定理求解出∠B的值。第二問通過正弦定理將所求面積轉化為求sinAsinC最大值。接著利用上一問求出的∠B的大小,通過三角形內(nèi)角和、兩角和與差公式、三角函數(shù)基本關系式以及誘導公式,將問題轉化為只包含一個角與一個三角函數(shù)的形式,從而解答出本題。
在解三角形當中涉及到最值問題通常是考試中的難點,只要系統(tǒng)化掌握高中階段所學知識,能夠靈活運用、融會貫通,這類問題便將迎刃而解。