本题导读
本题考查解三角形中的边角关系转化与三角恒等变换。第一问利用正弦定理实现边转角,结合两角差的正弦公式求得比值;第二问通过一元化代换,将目标式转化为关于单角的函数形式,利用基本不等式求得最大值。
📌【题干】
Question
(2008年大纲卷I(理)) 设 的内角 所对的边长分别为 ,且 .
(1) 求 的值;
(2) 求 的最大值.
🔍【思路分析】
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- 第(1)问:利用正弦定理将已知边角混合等式化为纯角等式,应用两角差的正弦公式和诱导公式进行因式化简,得出 与 的倍数关系。
- 第(2)问:将 代入两角差的正切公式中,形成关于 的一元分式结构,利用基本不等式求解最大值。
✅【答案】
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待补
✍【详细解析】
Abstract
(1) 由正弦定理 ,已知等式 可化为: 利用两角差的正弦公式化简左边,得: 因为 ,所以 ,代入上式得: 展开两边: 两边同乘以 5 并移项合并同类项得: 在 中,由于 ,所以 与 必须同号,即 均为锐角。 两边同时除以 得:
(2) 由(1)知 ,且 为锐角,得 。 利用两角差的正切公式可得: 由于 ,将分子分母同除以 得: 由基本不等式可得: 所以: 当且仅当 ,即 时等号成立。 此时 , 且 (即 ,符合三角形内角条件)。 故 的最大值为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:正弦定理的边角互化、三角函数的和差公式、基本不等式求最值。
- 核心方法:统一自变量换元法。
- 避坑指南:第(1)问注意将 转化为 时不要丢掉符号;第(2)问在使用基本不等式时,必须检验等号成立的条件是否在三角形内角的有效取值范围内(需验证 且 )。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于教材中利用正弦定理推导三角形边角乘积恒等式,并结合代数一元分式求最值的经典考查模式。
- 结论推广:在 中,若 ,则 ,且 的最大值为 。
🔗【关联脉络】
Multi column