三角形ABC中,b=1 a=2c 当角C取最大值时,三角形ABC面积是多少
时间: 2024-05-24 20:12:18 浏览: 34
根据正弦定理得:$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}$,其中$\sin C$取最大值时,$\angle C=90^\circ$,且有$\sin C=1$。
又因为$b=1$,$a=2c$,所以$\frac{a}{b}=2$,$\frac{a}{c}=\frac{2c}{c}=2$。
因此,$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2\sin C$。
由此可得:$\sin A=2\sin C\sin A$,$\sin B=2\sin C\sin B$,$1=2\sin C$。
解得$\sin C=\frac{1}{2}$,$\sin A=1$,$\sin B=\frac{\sqrt{3}}{2}$。
三角形的面积为:$S=\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\cdot1\cdot2c\cdot\frac{1}{2}=c$。
因为$a=2c$,所以$c=\frac{a}{2}=1$。
因此,三角形ABC的面积为$S=\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\cdot1\cdot2c\cdot\frac{1}{2}=\frac{1}{2}$。
相关问题
在三角形abc中,已知bc=1,角b=30度
因为三角形abc中,角b=30度,所以角c=180度-60度-30度=90度。
根据三角形abc的正弦定理,有:
sin A / a = sin B / b = sin C / c
代入已知条件,得:
sin A / a = sin 30 / 1 = 1/2
所以:
sin A = a / 2
又因为:
sin C = sin 90 = 1
所以:
a / sin A = c / sin C
代入已知条件,得:
a / sin A = 1 / sin 90
即:
a / sin A = 1
所以:
a = sin A = 2 / sqrt(3)
综上所述,三角形abc中,a的长度为2 / sqrt(3)。
已知椭圆:xx/4+yy/3=1,A,B,C是椭圆上的三个动点,求三角形ABC面积的最大值
通过观察椭圆方程,我们可以将其标准化为:
$$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$$
其中$a=2$,$b=\sqrt{3}$。
接下来,我们考虑三角形的面积。由于三角形的底边在$x$轴上,我们可以将其设为$AB$,高为$h$。则三角形的面积为:
$$S=\frac{1}{2}AB\times h$$
同时,我们注意到$BC$和$AC$在椭圆上的长度是一定的,即$BC+AC$是一个定值。因此,我们可以将三角形的底边$AB$表示为$BC+AC$,即:
$$AB=BC+AC$$
接下来,我们考虑如何求出$h$。根据三角形的面积公式,我们有:
$$h=\frac{2S}{AB}=\frac{4S}{BC+AC}$$
因此,我们只需要求出$BC$和$AC$的值,就可以求出$h$。考虑到$B$和$C$在椭圆上的位置是不确定的,我们可以将$B$和$C$的坐标表示为:
$$B=(a\cos\theta,b\sin\theta),\ C=(-a\cos\theta,-b\sin\theta)$$
其中$\theta$是一个参数。由于$B$和$C$在椭圆上,我们有:
$$\frac{\cos^2\theta}{a^2}+\frac{\sin^2\theta}{b^2}=1$$
将$a=2$,$b=\sqrt{3}$代入,得到:
$$\cos^2\theta+\frac{1}{3}\sin^2\theta=4$$
移项并整理,得到:
$$\sin^2\theta=12-3\cos^2\theta$$
接下来,我们考虑如何求出$BC$和$AC$。根据两点之间的距离公式,我们有:
$$BC=\sqrt{(a\cos\theta+a)^2+b^2\sin^2\theta}=\sqrt{(2\cos\theta+2)^2+3(12-3\cos^2\theta)}$$
$$AC=\sqrt{(a\cos\theta-a)^2+b^2\sin^2\theta}=\sqrt{(2\cos\theta-2)^2+3(12-3\cos^2\theta)}$$
因此,我们可以将$h$表示为:
$$h=\frac{4S}{\sqrt{(2\cos\theta+2)^2+3(12-3\cos^2\theta)}+\sqrt{(2\cos\theta-2)^2+3(12-3\cos^2\theta)}}$$
现在,我们要求出$h$的最大值。对于一个固定的$\theta$,$h$是一个实数。因此,我们可以使用微积分的方法来求出$h$的最大值。对$h$求导并令其等于$0$,得到:
$$\frac{d}{d\theta}h=\frac{24\sin\theta\cos\theta}{(\sqrt{(2\cos\theta+2)^2+3(12-3\cos^2\theta)}+\sqrt{(2\cos\theta-2)^2+3(12-3\cos^2\theta)})^2}=0$$
化简得到:
$$\sin\theta\cos\theta=0$$
因此,$\theta$的取值只有两种可能:$\theta=0$或$\theta=\frac{\pi}{2}$。对于这两种情况,我们可以计算出$h$的值:
$$h(0)=\frac{4S}{\sqrt{13}+5},\ h\left(\frac{\pi}{2}\right)=\frac{4S}{4\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}S$$
因此,当$\theta=0$时,$h$的最大值是$\frac{4S}{\sqrt{13}+5}$;当$\theta=\frac{\pi}{2}$时,$h$的最大值是$\frac{\sqrt{3}}{3}S$。因此,三角形的面积的最大值是:
$$\max S=\frac{3\sqrt{13}}{26}$$
当且仅当$B$和$C$分别在椭圆的左右焦点上,$A$在椭圆的下焦点上时,三角形的面积达到最大值。