本题导读
本题考查正弦定理。核心在于代数变形法、均值不等式法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2020年全国卷II(理))17. 中,。
(1)求 ;
(2)若 ,求 周长的最大值。
🔍【思路分析】
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(1)求角 :
转化思路: 题目给出的是正弦的平方关系,根据正弦定理 ,可以将所有的 转化为边。
代数推导: 得到 ,变形为 。
利用余弦定理: ,代入即可求出 。
(2)求周长最大值:
- 已知量: ,。
- 建立关系: 利用余弦定理 。
- 最值构造: 将右式化为 的形式,利用基本不等式 建立关于 的不等式,从而求出 的上限。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
(1)求 由正弦定理 得: 。 代入已知条件 得: 整理得:,即 。 由余弦定理: 因为 ,所以 。
(2)求 周长的最大值 已知 ,。 由余弦定理 : 为了求周长 的最大值,我们将上式变形为: 根据基本不等式 ,则 。 代入等式得: 即:。 (当且仅当 时,等号成立,此时为等腰三角形)。 所以周长 。 故 周长的最大值为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 角化边 vs 边化角: 一般来说,已知条件中含有 或 乘积项时,“角化边”更容易结合余弦定理;若含有 等项时,则考虑“边化角”。
- 钝角三角形判定: 意味着角 为钝角,这与本题结果一致。
- 均值不等式的应用: 在解三角形最值问题中,利用 结合 是求周长的标准路径;如果是求面积最大值,则应保留 项。
📖【试题探源与推广】
Tip
本题第二问也可以通过正弦定理参数化来解: 设 。利用 ,将 化为辅助角公式形式 。这种方法在处理非特殊角或更复杂的约束条件时也非常有效。
🔗【关联脉络】
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