level 10
sin∠BCD≤BD/BC=√3/2,∠BCD最大60°,问题转化为求一个角为60°,斜边为4的直角三角形的内接正三角形的最小值,AB上取点E连CE,作正三角形CEF,点F在A关于BC的另一边,连接AF交BC于点P,过P作PM∥CF交AC于点M,作PN∥EF交AB于点N,连接PM,PN,MN,则△PMN为△ABC的内接正三边形,S△PMN/S△FCE=(MN/CE)²=(AP/AF)²
以点A为原点,AB所在直线为x轴作平面直角坐标系,易知C(1,√3)设E(m,0),m∈(0,4),则点F为点E绕点C逆时针旋转60°的点,根据点旋转公式:
对任意点(x,y),绕一个坐标点(rx0,ry0)逆时针旋转a角度后的新的坐标设为(x0, y0),则: x0= (x - rx0)*cos(a) - (y - ry0)*sin(a) + rx0 ;y0= (x - rx0)*sin(a) + (y - ry0)*cos(a) + ry0
可得F(m/2+2,√3m/2),则点P((m+4)/(m+1),√3m/(m+1))
则AP/AF=[√3m/(m+1)]/(√3m/2)=2/(m+1),而S△FCE=√3/4*CE²=[3+(m-1)²]*√3/4
所以S△PMN=(AP/AF)²*S△FCE=(m²-2m+4)/(m+1)²*√3
求导令导数为0可得m∈(0,5/2)时单调递减,m∈(5/2,4),则m=5/2时取得最小值,S△PMNmin=21√3/49
2020年05月18日 11点05分
5
最后那里少打了单调递增几个字
2020年05月18日 11点05分
@💕风车车🐶✨ :m取值范围改一下,改成(1,4),最后面改成(1,5/2)
2020年05月18日 12点05分
看完了,太赞了,怎么都没想到解析几何!厉害了!
![[真棒]](/static/emoticons/u771fu68d2.png)
![[真棒]](/static/emoticons/u771fu68d2.png)
我还一直用极坐标做但是无果。最后想问下怎么给一个文科生讲明白这题,这题比理科数学都夸张了
2020年05月18日 13点05分
@贴吧用户_0QyVWG6 思路其实不难,主要计算比较麻烦,如果基础过关的话还是能很容易就理解的
2020年05月18日 13点05分