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
而
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
而
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?
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.
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