题目内容

(2013•泗阳县模拟)在直角△ABC中,两条直角边分别为a、b,斜边和斜边上的高分别为c、h,则
c+h
a+b
的取值范围是
(1,
3
2
4
]
(1,
3
2
4
]
分析:根据勾股定理和三角形面积公式,将
c+h
a+b
化为关于a、b的表达式,利用基本不等式可得
c+h
a+b
>1.再设
ab
(a+b)2
=t,则可将
c+h
a+b
表示成关于t的函数f(t),研究f(t)的单调性得到在区间(0,
1
4
)上f(t)是增函数,从而得到f(t)的最大值是f(
1
4
)=
3
2
4
.由此即可得到
c+h
a+b
的取值范围.
解答:解:∵直角△ABC中,两条直角边分别为a、b,
∴斜边c=
a2+b2
,斜边上的高h=
ab
c
=
ab
a2+b2

因此,
c+h
a+b
=
a2+b2
+
ab
a2+b2
a+b

a2+b2
+
ab
a2+b2
a+b
2
a2+b2
×
ab
a2+b2
a+b
=
2
ab
a+b
2
ab
a+b
≥1
a2+b2
+
ab
a2+b2
a+b
>1(等号取不到),即
c+h
a+b
>1

a2+b2
+
ab
a2+b2
a+b
=
a2+b2
(a+b)2
+
ab
(a+b)2
ab
a2+b2

ab
(a+b)2
=t,则
a2+b2
(a+b)2
=
1-2t
ab
(a+b)2
=
t
1-2t

可得f(t)=
1-2t
+
t
1-2t
,(0<t
1
4

∵在区间(0,
1
4
)上f'(t)>0,
∴f(t)在区间(0,
1
4
)上是增函数,可得当0<t
1
4
时,f(t)的最大值为f(
1
4
)=
3
2
4

综上所述,
c+h
a+b
的取值范围是(1,
3
2
4
]
故答案为:(1,
3
2
4
]
点评:本题在直角三角形中,求斜边与斜边上高之和与两条直角边之和的比值范围.着重考查了勾股定理、基本不等式求最值和函数的单调性等知识,属于中档题.
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