题目内容

11.平面凸四边形ABCD,AB=2,BC=3,CD=4,AD=5,则此四边形的最大面积为$2\sqrt{30}$.

分析 连接BD,在△ABD和△BCD中分别由余弦定理可得5cosA-6cosC=1,由面积可得5sinA+6sinC=S,将2式子平方后相加解三角函数的值域可得S的不等式,解不等式可得答案.

解答 解:连接BD,在△ABD和△BCD中分别应用余弦定理,
可得:BD2=AB2+AD2-2AB•AD•cosA=BC2+CD2-2BC•CD•cosC,
整理有:5cosA-6cosC=1…①?,
四边形ABCD的面积:$S={S_{△ABD}}+{S_{△BCD}}=\frac{1}{2}AB•AD•sinA+\frac{1}{2}BC•CD•sinC=5sinA+6sinC$,…②?
?①式②?式平方相加得:S2+1=25-60cos(A+C)+36,
可得:S2=60-60cos(A+C)≤120,
当A+C=π时,四边形ABCD的面积S取到最大值为$2\sqrt{30}$.
故答案为:$2\sqrt{30}$.

点评 本题考查解三角形,涉及余弦定理和三角形的面积公式以及不等式的性质,属中档题.

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