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错在哪里?一道最值问题的“一波三折”

下面这道题目是我以前在三轮复习讲义中设置的一道习题,原意是让学生练习对称最值问题的快速解法.

题目    已知三角形 的三条边对应为

,且
,则三角形 面积的最大值为_______.

正确答案是

在学生得到答案后进行严格的推理证明时出现了颇多问题,列举如下.

问题1    冻结

,考虑到定长的边
对定角
,此时
的外接圆固定,当
时,三角形 的面积取得最大值.因此当
取任何值时都有
时,三角形面积取得最大值.

这样就有三角形面积取最大值时,

,进而解得

此时,
的面积取得最大值为

错在哪里?


问题2     由于

因此只需要求
的取值范围.

考虑到

,于是由余弦定理得

从而有

由均值不等式有

解得

多出来的“

”是怎么回事?


问题3    考虑到由已知

从而

此时

因此只需要考虑
的范围.

考虑到

,即

将条件代入,解得

求不出最小值,怎么回事?


参考答案

问题1    该思路错误,因为冻结

后,
就完全确定了.此时无法做任何调整,何来“当
时,此三角形的面积取得最大值.”?

问题2    该思路的错误在于消元

时,没有考虑隐含条件“
”.将这一条件考虑进去就可以将“
”舍去了.

问题3    该思路的错误在于消元

时,没有考虑隐含条件“
”.将这一条件考虑进去就可以得到“
”,从而求出
的最大值了.

关于数海拾贝

“数海拾贝”由中国最顶尖的高中数学教研老师兰琦和金叶梅主编。第一个栏目《每日一题》,每天精选一道高中数学好题,从破题的思路,图文并茂的讲解到精辟到位的总结,同学们每天只要花上10分钟认真阅读和思考,一定能在两三个月获得明显的进步,在高考中取得好成绩。如果您想表达自己独到的见解(或有意见及建议),请发送至shsb@guangzixuexi.com。

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