解答题如图,在边长为1的等边△ABC中,D、E分别为边AB、AC上的点,若A关于直线D

发布时间:2020-07-09 01:55:46

解答题如图,在边长为1的等边△ABC中,D、E分别为边AB、AC上的点,若A关于直线DE的对称点A1恰好在线段BC上,
(1)①设A1B=x,用x表示AD;②设∠A1AB=θ∈[0°,60°],用θ表示AD
(2)求AD长度的最小值.

网友回答

解:(1)设A1B=x,AD=y,在△A1BD中,BD=1-y,A1D=AD=y,
由余弦定理可得y2=(1-y)2+x2-2x(1-y)cos60°
=(1-y)2+x2-x+xy,
∴x2-x+xy-2y+1=0,y=(0≤x≤1),
设∠A1AB=θ∈[0°,60°],
则在△A1BAz中,由正弦定理得,=,
∴AA1=
∴AD==?? θ∈[0°,60°]
(2)y=(0≤x≤1),
令t=2-x∈[1,2],∴y==
当且仅当t=时,即x=2-时等号成立,AD长度的最小值为2.
AD==
∵4sin(θ+60°)cosθ=2siθcosθ+2cos2θ=sin2θ+(1+cos2θ)=2sin(2θ+60°)+.
因为θ∈[0°,60°]
所以2θ+60°∈[60°,180°]∴sin(2θ+60°)∈[0,1],
4sin(θ+60°)cosθ,∴AD=(2-),
∴AD长度的最小值为,当且仅当时取最小值.解析分析:(1)①设A1B=x,通过三角形直接表示AD,②设∠A1AB=θ∈[0°,60°],用余弦定理表示x与y的关系,利用正弦定理求出AA1,然后用θ表示AD.(2)利用换元法以及基本不等式直接求出求AD长度的最小值.通过两角和的正弦函数化简AD的表达式,通过θ的范围求解三角函数的最值.点评:本题考查解三角形的知识,余弦定理的应用,两角和的正弦函数,三角函数的最值的求法,基本不等式的应用,考查计算能力.
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