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解答三角形最值问题的几种措施

2023-09-25何永安

语数外学习·高中版下旬 2023年7期
关键词:余弦定理正弦最值

何永安

三角形最值问题对同学们的运算以及逻辑推理能力有较高的要求.此类问题通常侧重于考查正余弦定理、三角函数的定义、三角函数的单调性、基本不等式等.本文结合一道三角形最值问题,谈一谈解答此类问题的常用措施.

该解法主要運用了正弦定理,根据角之间的关系进行三角恒等变换,得到[tanA=3tanB],再根据正弦函数的有界性求得最值.我们还也可以根据正切函数的定义和勾股定理,在[RtΔBDE]中,求得[tanB=DEBE=CF3AF],在[RtΔACF]中,求得[tanA=CFAF],从而得出[tanB=13tanA],再根据正弦函数的有界性求得最值.利用三角函数的性质求解三角形最值问题,关键是将目标式化为关于角的三角函数式,并将其化简为只含有一种三角函数名称的式子,就能根据三角函数的有界性和单调性顺利求得最值.

三、构建坐标系

运用坐标法求解三角形最值问题,需先根据三角形的特征,建立合适的平面直角坐标系:可以三角形的一条底边为坐标轴,以一个顶点或底边的中点为原点;也可以三角形底边为x轴,底边的中垂线为y轴来建立坐标系.在建立坐标系后,求得各个点的坐标,再运用两点间的距离公式、直线的斜率公式和方程、三角函数的定义来求得角、边长以及目标式,最后运用函数的性质、三角函数的性质、基本不等式求最值.

根据等腰三角形三线合一的性质,过点O作[DO⊥AB],以O为原点,AB为x轴,OD为y轴建立平面直角坐标系[xOy],即可快速求得D、C的坐标.再用角B的三角函数表示出[tanAcos2B],便可根据正弦函数的有界性求得问题的答案.

求解三角形最值问题的思路较多,无论运用哪种思路解题,都需灵活运用正余弦定理进行边角互化,求得目标式,然后根据目标式的结构特征,选用合适的方法求最值.

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