一类解三角形中的最值问题
例 (2011全国课标1卷理16)在△ABC 中,60B
,3AC ,则2AB BC 的最大值为
【思路分析】
思路一 函数思想:以角为自变量建立函数,即利用正弦定理,用角表示出边,将问题转化为单角的函数最值问题。
由正弦定理得,,故
故
故2AB BC 的最大值为
思路二 利用余弦定理转化得到边之间的等量关系,利用不等式求最值 由余弦定理得,即(*) 设,则,代入(*)式整理得
,解得
,故2AB
BC 的最大值为
思路三:几何法。
根据题意作出几何图形,利用平面几何中的性质找到出最值对应的点 由题意可知,B 点的轨迹是在以AC 为弦,且弦所对的圆周角为60°的圆弧
上,延长AB 到D ,使得,
在△BCD 中,由正弦定理得,
解得
,即D 为定值
故D 点的轨迹是在以AC 为弦的,且所对的角的正切值为的圆上,
显然,当AD 为该圆的直径时最大,故
例 (2008江苏13)若2AB ,2AC BC ,则ABC
S
的最大值是
【思路分析】
思路一 函数思想。
将目标函数即三角形面积表示为一个自变量的函数。
解法一:
由余弦定理得
故
2S
解法二:以角为自变量。
设
由余弦定理得,
,故
故
,当且仅当
时等号成立
思路二 几何法。
本题中C 的轨迹实际上是阿波尼斯圆。
以AB 所在直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y
设
整理得
显然,当C 点坐标为
ABC
S
【变式练习】。