问题标题:
在三角形ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,已知面积S=a的平方-(b-c)的平方,且b+c=8.求:(1)cosA的值;(2)面积S的最大值.
问题描述:
在三角形ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,已知面积S=a的平方-(b-c)的平方,且b+c=8.
求:(1)cosA的值;
(2)面积S的最大值.
李坚回答:
(1)
S=a²-(b-c)²
=a²-(b²+c²-2bc)
=a²-b²-c²+2bc
而S=(1/2)×bcsinA
∴a²-b²-c²+2bc=(1/2)×bcsinA
∴b²+c²-a²=2bc-(1/2)×bcsinA
(很微妙,上式的左边是不是与cosA有关?)
cosA=(b²+c²-a²)/2bc
=2bc-(1/2)×bcsinA/2bc
=1-(1/4)×sinA
上式两边平方,得:
cos²A=1+(1/16)sin²A-(1/2)sinA
而cos²A=1-sin²A
∴1+(1/16)sin²A-(1/2)sinA=1-sin²A
∴(17/16)sin²A-(1/2)sinA=0
∴sinA=0(舍)或sinA=8/17
∴由cos²A=1-sin²A得:
cosA=±15/17
而由cosA=1-(1/4)×sinA知cosA>0
∴cosA=15/17
(2)
S=(1/2)×bcsinA
=(1/2)×sinA×bc
=(4/17)×bc
欲求面积S的最大值,只需求bc的最大值.
由(b+c)²≥4bc知:
bc≤(b+c)²/4=8²/4=16
∴S=(4/17)×bc≤(4/17)×16=64/17
即:面积S的最大值为64/17.
祝您学习顺利!
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