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2012 年河北预赛(高二卷) · 第 9 题
F2解答题三角函数综合
已知在 △ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,△ABC 的外接圆半径 R=3,且满足
tanB+tanC=cosC2sinA.
- (1)
- (2)
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
固定内角与外接圆半径后,面积最大化转成其余两角正弦乘积最大化。
解答
原式要求 cosBcosC=0。由 tanB+tanC=sinA/(cosBcosC),约去正的 sinA 并乘非零余弦得 1=2cosB,所以 B=π/3, b=2RsinB=3。面积为 S=2R2sinAsinBsinC=33sinAsinC。因 A+C=2π/3,sinAsinC=[cos(A−C)+1/2]/2≤3/4。故 Smax=93/4,在 A=C=π/3 时取到。
复核
取等时为边长三的等边三角形,面积确为 93/4;此时 B、C 的余弦都非零,满足原正切式,而不是落在被约掉的禁点上。所有估计有同一个合法取等构型。
方法总结
固定外接圆尺度与一角后,面积用三角正弦积表达,极值条件还要代回原分母审计。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
正切和通分并合法约分固定一角,面积转正弦积后证明固定角和的整体界并核原禁点。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:正切和半角代换、正弦定理与余弦定理
专题卡:边和角混在一起:用正弦、余弦定理统一成一种、三角最值:用均值、柯西放缩,再查等号能不能取到