按摩棒无线遥控书包网:不等式问题2

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/09 19:22:11
正△ABC的边长为2,P,Q分别为AB,AC上的动点,且线段PQ将△ABC的面积二等分.则线段PQ长的取值范围为?请写出过程

正△ABC的边长为2,P,Q分别为AB,AC上的动点,且线段PQ将△ABC的面积二等分.则线段PQ长的取值范围为?请写出过程
解:线段PQ长的取值范围为:根号2≤PQ ≤根号3。(1)
具体过程:
先证(1)式右边,即PQ ≤根号3。
(一)当P点与B点重合时,为确保面积二等分,Q点必定AC之中点。即BQ是AC之中线,亦即垂线,此时AQ=1,AB=2,由勾股定理,得BQ^2+AQ^2=AB^2,即BQ^2=2^2-1^2=3,从而PQ=BQ=根号3。
(二)当P点与B点不重合时,在△BPQ中,角PBQ<60度,而外角BPQ=角A+角PQA=60度+角PQA>60度>角PBQ,由大角对大边,得PQ<BQ,至此,要想PQ取得最大值,就要使PQ尽可能的逼近BQ,于是当PQ与BQ重合时,由(一)可知,PQ获得最大值为根号3。

再证(1)式左边,即PQ≥根号2。
为证此式成立,需用到面积公式和余弦定理。
为方便起见,设AP=x,AQ=y,由面积公式得
S=1/2XxyXsin角A=1/2XxyXsin60度=(根号3)xy/4,
正△ABC之高为根号3,故面积为1/2X2X根号3,即根号3。由于面积二等分,故得 (根号3)xy/4=1/2X根号3,化简得xy=2。再由余弦定理,得
PQ^2=AP^2+AQ^2-2XAPXAQcos角A,即
PQ^2=x^2+y^2-2xycos60度=x^2+y^2-xy,
因(x-y)^2≥0,展开为x^2+y^2≥2xy,代入上式,有
PQ^2=x^2+y^2-xy≥2xy-xy=xy=2,开方得PQ≥根号2,等号当且仅当x=y时,即PQ与BC平行时成立。此时△APQ也是正三角形,由相似三角形的定理知,面积比等于对应边之比的平方,(x/AB)^2=1/2,由AB=2得x=根号2,PQ亦等于根号2。

首先祝楼主新年快乐!以上解法我是尽可能的简单,我有几种方法都可以证明,但最终以上述方法出现,不足之处请多批评!

计算过程:

∵(1/2)^(x^2+ax)<(1/2)^(2x+a-1)

∴(x^2+ax)>(2x+a-1)

∴X^2+(a-2)X -(a-1)> 0

即 (X+a-1)(X-1) > 0 .......①式

又∵-1≤a≤1

⒈当a=1时,代入①式,

解得: X < 0 ∩ X > 1

⒉当a=-1时,代入①式,

解得: X < 1 ∩ X > 2

取其交集得:
X∈(-∞,0)U(2,+∞)