正弦定理+辅助角公式+平面几何知识平面几何知识(直角三角形中,斜边最长)+柯西不等式(新结构试卷中的一道极其漂亮的填空压轴题)
一、题目
★大湾区 (步升联考)2025届高三年级新高考适应性测试填空题
14.设正三角形的三边分别经过点 ,
则该三角形面积的最大值为?
二、解法
解法1:设角+正弦定理+辅助角公式
解:如图:
解:在和中分别使用正弦定理可得:
,
,
解法2:平面几何知识(直角三角形中,斜边最长)
如下图:
过的圆心作的垂线,垂足为,
过的圆心作的垂线,垂足为,
易得,线段的长度是线段长度的一半,
显然有,
当直线平行于直线的时候,
正三角形的边长取到最大值,也就是线段长度的2倍,
容易算出,
,
.
动图如下:
解法3:柯西不等式
如上图:
设.
易得:,
其中 ,
,
当且仅当 时,
取到最大值.
三、反思
1.动图如下:
2.第二种解法是网友:Zzzf_提出来的,极其简洁,确实厉害,特别致谢.
3.今天上课请学生做一下,看看还有没有别的办法.
4.下午第二堂课上完后,开个会回来发现韩智芃同学给出了第三种方法:柯西不等式,也很好,供大家参考.