1、一道求最值题目引发的探究这道题目乍一看,应该不是很难,求三角形的面积,有多种方法,可以用底高2,也可以用海伦公式(已知三角形三边 a,b,c,则(海伦公式)(p=(a+b+c)/2)S=sqrtp(p-a)(p-b)(p-c)=sqrt(1/16)(a+b+c)(a+b-c)(a+c-b)(b+c-a)=1/4sqrt(a+b+c)(a+b-c)(a+c-b)(b+c-a)),还可以用三角函数法求解(已知三角形两边 a,b,这两边夹角 C,则S= absinC,即两夹边之积乘夹角的正弦值。)这些都是代数方法,而数学往往是数形结合求解,尤其是在几何题目里。那如何用代数法求解呢?直接套用求面积最基
2、本的公式好像不是那么容易就能解决,因为高不知道是多少。代数法:(方法一,海伦公式)假设 AC=X,则 AB=2AC=2X,由海伦公式得:4256109 )42x3()24x3(-x3 SABC)(根据三角形三边关系可以得到:得出x2443x令 t=x2,则 ,169t所以 4256109 )42x3()24x3(-4x322 ttSABC)(当 t 为对称轴时, ,980-1t)(3164256091 )42x3()24x3(4x3224 ttSMAXBC)((方法二、三角函数求解)由已知条件知, AxAxSABC 222cos1sini212224165)(cosxxA所以 4256109-
3、cosini212xAxSABC剩下的步骤和方法一样了。这两种方法都是把几何问题转化成为了代数问题。那如果用几何方法来解决的话怎么处理呢?几何法:(构建相似三角形)在 AB 上取点 D,使得 AC=2AD,则 AC:AD=AB:AC=2:1,又A 是公共角, ,则 CD:BC=1:2,所以 CD=2,又因为ACB2AD=AC,AB=2AC,所以 AD=1/4AB,所以 BCDABS34:而只有当 CDBC 时, BCD 的面积最大,此时ABC 的面积最大。如图AB=2X,AC=X,BC=4,CD=2,BD=3/2X,当 CDBC 时,在直角三角形BCD 里,由勾股定理求得,x 2=80/9,316134max CDBSBCDABC对比这三种方法,前面两种方法是把几何问题转化成为了代数问题,使得在求解过程中不需要考虑图形了,而最后面这种构建相似三角形的方法,通过作图和计算求出面积最大值,数形结合思想发挥了很大的作用。写于 2018.8.8 号