已知 的三边长 成等差数列,且
则实数 的取值范围是 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
用中项与公差表示三边,将平方和化成两个参数的二次关系。
三角形严格不等式再把公差绝对值压住,得到中项范围;最后反向选公差,区分退化三角形端点与等边情形。
由 依次成等差数列,可写
令 ,则三边可重新排列为
平方和条件给出
因此 。
三角形中最大边必须小于另两边之和,故
即
将 代入,得
又 是边长,所以 。由此
反过来,任取满足上述不等式的 ,令
此时 ,且 ,所以 ,并且最大边 满足 ;其余两个三角形不等式自动成立。因此这些 确实构成三角形三边并满足平方和条件。
故 的取值范围为
下端对应 ,最大边恰等于另外两边之和,只能退化,故不能取。上端对应 ,等边三角形允许,所以闭合。再取 、,有 且 ,检验中间确有合法三角形而非只有两端极限。
三边成等差可围绕中项对称参数化,代数平方和与几何三角不等式分别负责上下约束。边长范围的充分性要通过反向构造公差完成,尤其等差公差为零并不被题设排除。
以中项和公差参数化后,平方和与三角形不等式直接给出范围,仍须反向构造并判断开闭端点。
已记下,谢谢!