题目内容

已知△ABC的面积S=a2-(b-c)2且b+c=8,求△ABC面积的最大值.
考点:余弦定理
专题:解三角形
分析:由余弦定理得cosA=
b2+c2-a2
2bc
,化简后结合三角形的面积公式,代入式子:S=a2-(b-c)2化简,利用倍角公式求出tan
A
2
的值,利用同角三角函数的基本关系求出sinA,代入三角形面积公式,利用基本不等式求出最大值.
解答: 解:由余弦定理得,cosA=
b2+c2-a2
2bc

则b2+c2-a2=2bc•cosA,
因为S=a2-(b-c)2=a2-(b2+c2-2bc)=2bc-2bc•cosA,
所以
1
2
bcsinA=2bc(1-cosA),即sinA=4(1-cosA)
则2sin
A
2
cos
A
2
=4×2sin2
A
2
,cos
A
2
=4sin
A
2

所以tan
A
2
=
1
4

则sinA=2sin
A
2
cos
A
2
=
2sin
A
2
cos
A
2
sin2
A
2
+cos2
A
2
=
2tan
A
2
tan2
A
2
+1
=
1
4
1
16
+1
=
8
17

因为b+c=8,所以△ABC的面积S=
1
2
bcsinA=
4
17
bc≤
4
17
(
b+c
2
)2
=
64
17

当且仅当b=c时取等号,此时△ABC面积的最大值是
64
17
点评:本题考查倍角公式,同角三角函数的基本关系,余弦定理的应用,三角形的面积公式以及基本不等式的应用,考查计算能力,逻辑推理能力,属于中档题.
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