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动点最值:难度逆天,求当S▲BCD最大时,∠CBD=?

时间:2024-10-21 07:51 来源:网络整理 转载:我的网站

题目:如图,半圆弧上一动点C,做直径AB垂线于点D,连接BC,求,当▲BCD面积最大时,∠CBD的度数?

解法1:转换为命题:求圆内接三角形ABC的面积,当为正三角形时面积最大。

S▲ABC =absinC/2=(2rsinA)(2rsinB)sinC/2=2r*r*sinAsinBsinC,转化成求sinAsinBsinC的最大值。sinAsinBsinC≦ ((sin+AsinB+sinC)/3)3≦(sin((A+B+C)/3))3。当A=B=C时等号成立。即▲ABC为正三角形时面积最大。则对于原题来说,将半圆补乘整圆即可求得,故,原题中:当▲BCD面积最大时,∠CBD=30°。

解法2:令∠CBD=β,AB=2R则BD=2R*cosβ*cosβ,CD=2R*cosβ*sinβ,S▲BCD=2R2*cosβ2*cosβ*sinβ。由均值不等式可得到:?*cos2β*1/3cos2β*1/3cos2β*sinβ2≤1/256,仅当?*cos2β=sin2β,即tgβ=√3/3,故:β=30度。

解法3:

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