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备考2024届高考数学一轮复习好题精练第六章平面向量复数突破2解三角形中的热点问题命题点1解三角形中的最值范围问题
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例1 [2022新高考卷Ⅰ]记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知csA1+sinA=sin2B1+cs2B.
(1)若C=2π3,求B;
(2)求a2+b2c2的最小值.
解析 (1)因为csA1+sinA=sin2B1+cs2B,
所以csA1+sinA=2sinBcsB2cs2B,
易知cs B≠0,所以csA1+sinA=sinBcsB,
所以cs AcsB=sin B+sin Asin B,
所以cs(A+B)=sin B,
所以sin B=-cs C=-cs 2π3=12.
因为B∈(0,π3),所以B=π6.
(2)由(1)得cs(A+B)=sin B,
所以sin[π2-(A+B)]=sin B,且0<A+B<π2,
所以0<B<π2,0<π2-(A+B)<π2,
所以π2-(A+B)=B,解得A=π2-2B,
由正弦定理得a2+b2c2=sin2A+sin2Bsin2C=sin2(π2-2B)+sin2B1-sin2B=cs22B+sin2Bcs2B=(2cs2B-1)2+1-cs2Bcs2B=4cs4B-5cs2B+2cs2B=4cs2B+2cs2B-5≥24cs2B×2cs2B-5=42-5,当且仅当cs2B=22时取等号,所以a2+b2c2的最小值为42-5.
方法技巧
解三角形中的最值(范围)问题的求解方法
注意 注意题目中隐含条件的应用,如A+B+C=π,0<A<π,|b-c|<a<b+c,三角形中大边对大角等.
训练1 [全国卷Ⅱ]△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin BsinC.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
解析 设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.
(1)由正弦定理和已知条件得a2-b2-c2=bc.
由余弦定理a2=b2+c2-2bccs A,得cs A=-12.
因为0<A<π,所以A=2π3.
(2)由BC=a=3,A=2π3,得bsinB=csinC=asinA=23,
从而b=23sin B,c=23sin(π-A-B)=3cs B-3sin B,
故a+b+c=3+3sin B+3cs B=3+23sin(B+π3).
又0<B<π3,所以π3<B+π3<2π3,
故当B=π6时,△ABC周长取得最大值3+23.函数法
利用“一角一函数”模型或二次函数模型求解.
基本不等式法
先转化为“和”或“积”为定值的形式,然后利用基本不等式求解.
几何法
根据已知条件画出图形,结合图形,找出临界位置,数形结合求解.
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