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[几何] △ABC的内切圆半径为2,求最小面积

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第一章 Post time 2014-9-12 15:56 |Read mode
本帖最后由 第一章 于 2014-9-13 13:11 编辑 △$ABC$的内切圆半径为2,且$tanA=-\frac{4}{3}$,求△$ABC$的最小面积?
哪位知道此题的出处?

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kuing Post time 2014-9-12 19:11
随便吧,反正也不是什么难题,也可能出现过很多回……

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 Author| 第一章 Post time 2014-9-12 19:25
一个老师出的阶段考的题目,
尼玛,有必要?

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isee Post time 2014-9-13 08:17
回复 2# kuing


还是阶段练习,我个人觉得不容易,即使把内切半径换成外接圆半径,还是有难度的。
猜测是等腰三角形的时候吧,过程还是思考中

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isee Post time 2014-9-13 08:38
回复 3# 第一章


    改自 2009全国高中数学联赛新疆预赛试题 第14题,原求面积最小值

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其妙 Post time 2014-9-13 09:15
回复  第一章


    改自 2009全国高中数学联赛新疆预赛试题 第14题,原求面积最小值 ...
isee 发表于 2014-9-13 08:38


牛呀!阅题无数!

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isee Post time 2014-9-13 09:45
本帖最后由 isee 于 2014-9-13 13:55 编辑 回复 6# 其妙

你错啦,改最小值后,搜出来的。


snap.PNG


题目容易得到如图结果,再由余弦定理\[(x+y)^2=(1+x)^2+(1+y)^2+\frac 65(1+x)(1+y)\]

化简即为\[xy=4(x+y)+4\]

而\[S=pr=2(1+x+y)=2(x+y)+2\]

于是基本不等即可,是得到的结果是此三角形面积最小值:$18+8\sqrt 5$。





这个最大面积如何求?




其次,如果注意到$S=\frac 25(1+x)(1+y)$,整体考虑,即,将$1+x=b,1+y=c$,将余弦定理得到的式子,可变形为

\[(b+c-2)^2=b^2+c^2+\frac 65bc\]

以下如2009的年,标答相同,也是最小值。


原求最小值的答案是用两次面积相等得到关系式,轻巧。

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isee Post time 2014-9-13 11:56
嗯,改成外接圆半径则有最大值。

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 Author| 第一章 Post time 2014-9-13 13:09
晕,我写错了,的确是最小面积
ps,如何修改标题?

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isee Post time 2014-9-13 13:58
回复 9# 第一章

已经改了呀

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kuing Post time 2014-9-13 15:36
真没啥难的啊……
\begin{align*}
2S&=(a+b+c)r \\
& =\bigl(\sqrt{b^2+c^2-2bc\cos A}+b+c\bigr)r \\
& \geqslant \bigl(\sqrt{2bc-2bc\cos A}+2\sqrt{bc}\bigr)r \\
& =\left( \sqrt{\frac{4S(1-\cos A)}{\sin A}}+2\sqrt{\frac{2S}{\sin A}} \right)r \\
& =2\sqrt S\left( \sqrt{\tan\frac A2}+\sqrt{\frac2{\sin A}} \right)r,
\end{align*}
即得
\[\sqrt S\geqslant \left( \sqrt{\tan\frac A2}+\sqrt{\frac2{\sin A}} \right)r,\]
当且仅当 $b=c$ 时取等。

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kuing Post time 2014-9-13 15:50
就楼上这种结论估计也是早被玩烂了的东西,所以找出处何必……

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 Author| 第一章 Post time 2014-9-13 16:16
我知道题目不难。
不过因为在阶段考的试卷看到,以为是高考题。
话说回来,作为阶段考的题,太难了……

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isee Post time 2014-9-13 16:44
回复 13# 第一章


    跟kuing说难还是不难,那是扯蛋~

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其妙 Post time 2015-3-7 20:04
回复  第一章


    跟kuing说难还是不难,那是扯蛋~
isee 发表于 2014-9-13 16:44

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