题目内容

在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,三角形的面积为
3
,又
cosC
cosB
=
c
2a-b
,则
1
b+1
+
9
a+9
的最大值为
 
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用,正弦定理
专题:导数的综合应用,解三角形
分析:
cosC
cosB
=
c
2a-b
,由正弦定理可得
cosC
cosB
=
sinC
2sinA-sinB
,可得cosC=
1
2
,C.利用
1
2
absin
π
3
=
3
,可得ab=4.可得
1
b+1
+
9
a+9
=
a
4+a
+
9
a+9
=f(a),(a>0).再利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.
解答: 解:由
cosC
cosB
=
c
2a-b
,利用正弦定理可得
cosC
cosB
=
sinC
2sinA-sinB

化为2sinAcosC=sinCcosB+cosCsinB=sin(B+C)=sinA,
∵sinA≠0,
∴cosC=
1
2

∵C∈(0,π),
C=
π
3

∵三角形的面积为
3

1
2
absinC
=
1
2
absin
π
3
=
3
,∴ab=4.
∴b=
4
a

1
b+1
+
9
a+9
=
a
4+a
+
9
a+9
=f(a),(a>0).
∴f′(a)=
4
(4+a)2
-
9
(a+9)2
=
-5(a+6)(a-6)
(a2+13a+36)2

当a>6时,f′(a)<0,函数f(a)单调递减;当0<a<6时,f′(a)>0,函数f(a)单调递增.
∴当a=6时,f(a)取得最大值,f(6)=
6
5

1
b+1
+
9
a+9
的最大值为
6
5

故答案为:
6
5
点评:本题考查了利用导数研究其单调性极值与最值、正弦定理、三角形的面积计算公式、两角和差的正弦公式、诱导公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
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