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解三角形“范围与最值”没思路?两大做题方法梳理!

2023-03-18 18:26 作者:渡鸦2007  | 我要投稿

这里是官方认证的优秀科代表渡鸦~解三角形“范围与最值”,总之一句话:消元!

Part 1:余弦定理X基本不等式

三边一角用余弦定理,角化边

余弦定理解最值问题的基本套路,就是先找边角关系,然后用基本不等式放缩求范围

小试牛刀:

首先我们用三边关系消掉一个边(b)变成ac两个边的式子。然后再用基本不等式求最值。

事实上,余弦定理的求最值都是这个套路。我们再看几道熟练一下。

看到三边关系肯定余弦先化,得到了cosB与ac的关系。那么这个面积我们就要保留一个角B了,用1/2 acsinB去代, 又得到了sinB和ac的关系。

这时我们很自然的想到去求ac的值,用sin^2 B+cos^2 B=1,得到ac=25。

最后求周长,先用条件消掉一个元b,再用基本不等式求极值,轻轻松松。

【扩展】海伦-秦九韶公式

令p=(a+b+c)/2。则面积S=根号[p*(p-a)*(p-b)*(p-c)]。

但这其实并不重要

看道高考真题。

用余弦定理解题并不意味着条件不用正弦定理代换。角化边后还是得到abc的一些关系,而这题c又已经给出,所以我们得到了关于ab的一个等式。

由于要求周长,我们把它化为a+b的形式,然后就是无脑基本不等式啦。

总结:

余弦定理一般用于所求系数相同(对称)的情况,最为常见的是面积与周长。

那么,系数不同,例如2a+b该怎么求呢?这就是正弦定理啦。

Part 2:正弦定理X三角恒等变换

与余弦定理相反,我们将边化角

正弦定理基本思路:边化角,然后用三角恒等变换化成单变量(角)形式。在用函数手段求范围。

看一道简单例题引入。

这个题根本没有给我们边的条件。所以一定要用正弦定理化角。我们把角C换成角A,最后得到一个只与A有关的三角函数。然后就是上学期的求范围了。

含边的齐次式也可以用正弦定理。

这题余弦不好化,而条件的边又是齐次式,我们把它化成sin值,然后再化简。经过一番三角恒等变换。它变成了一个类似于对勾函数的东西。注意要看一下角的范围能不能取到

同样,我们也可以用余弦定理化简式子。上面这题是一个定弦定角的模型,正弦定理的比值就出来了。然后我们就可以用角的三角函数表示边,最后继续恒等变换。







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