多视角分析2014年浙江高考数学文科第16题
王耀
苏州市田家炳实验高级中学(江苏苏州215006)
问题已知实数,,abc满足0abc???,2221abc???,则a的最大值为.
1视角1——不等式
解法1由题意知
2221
bcabca????????
?
,利用不等式222()2()xyxy???得到:222(1)aa??,解得223a?,
那么实数a的最大值为63.
解法2将()cab???代入化简得到2212abab???,那么??2221[()]244abbaabab????????,
解得223a?,那么实数a的最大值为63.
解法3由题意不妨设0a?,那么1bcaa???,22
21()()1bcaaa???
;那么由222()2()xyxy???得到
2112(1)a??
,即有223a?,那么实数a的最大值为63.
解法42222()2()12()0abcabcabacbcabacbc?????????????,那么12abbcac????;
即1()2abcbc????,将bca???代入得到212bca??;又222bcbc??,得到221122aa???,解
得223a?,那么实数a的最大值为63.
解法5将()cab???代入化简得到2212abab???,令,axybxy????,代入得到22621xy??,
那么由柯西不等式得到??22226211262()(62)
62623xyxyxy
?????????????
??
,即223a?,那么a
的最大值为63.
2视角2——三角函数
解法6将()cab???代入化简得到2212abab???,则2231()242aba???,令
2cos
22
32sin
22
ab
a
?
?
???
??
?
??
??
,
即
6sin
3
26cossin
a
b
?
??
??
??
?
???
??
,那么可知实数63a?.
解法7将()cab???代入化简得到2212abab???,令,axybxy????,代入得到22621xy??,
令6cos6x??,2sin2y??,则62cossinaxy??????6sin()36????63?,那么实数
a的最大值为63.
解法8将()cab???代入化简得到2212abab???,令cos,sinarbr????,代入上式得到
211(1sin2)22r???;又因为2222cos1cos2cos2sin22(2sin2)ar?????????;令1cos22(2sin)k?????,则
42sin21cos2kk?????,利用辅助角公式得到241sin(2)14kk??????,再由sin(2)???
2
14141kk????,解得203k??,那么223a?,那么实数a的最大值为63.
解法9由题意得2221bca???,令2
2
1cos
1sin
ba
ca
?
?
?????
????
;又bca???,则21(cossin)aa??????;
得到22(1)sin()4aa??????,由sin()1
4????
可知22(1)aa???,解得223a?,那么实数a的
最大值为63.
3视角3——函数与方程
解法10将()cab???代入化简得2212abab???;那么22abab???2223()44aabba???
2231()242aba????,因此,23142a?,解得223a?,那么实数a的最大值为63.
解法11将()cab???代入化简得到2212abab???,令221()()02fbbbaa?????,由bR?可知
2214()02aa?????,解得223a?,那么实数a的最大值为63.
解法12将()cab???代入化简得到2212abab???,令bka?,其中kR?,代入得221(1)2akk???;
又21kk???2133()244k???,那么2
2122(1)3akk????
,那么实数a的最大值为63.
4视角4——数形结合
解法13由题意知
2221
bcabca????????
?
,则点(,)bc在直线xya???上,也在圆2221xya???;那么圆心
(原点)到直线的距离
12ad?
不大于原点到点(,)bc的距离221da??,即21
2aa??
,两边平方
后解得223a?,那么实数a的最大值为63.
解法14将()cab???代入化简得到2212abab???,令cos,sinarbr????,代入上式得到
211(1sin2)22r???;又因为2222cos1cos2cos2sin22(2sin2)ar?????????;令1cos22(2sin2)k?????,则2k表
示平面内点P(2,1)??与单位圆上的动点(sin2,cos2)??连线的斜率,设过点P的直线方程为
2(2)1ykx???,那么由dr?可知
2
41114kk???,同样得到203k??,则实数a的最大值为63.
解法15将()cab???代入化简得到2212abab???,即2212abab????,不妨设2,,2ab分别为
三角形△ABC的三条边长,由余弦定理可知2212cos2ababab??????;
那么,当0b?时,120???,由正弦定理得:
22
sin120sin
a
A??,即6sin3aA?,又(0,60)A???,
则有22a?;当0b?时,60???,由正弦定理得:
22
sin60sin
a
A??,即6sin3aA?,又(0,120)A???,
那么63a?,当且仅当90A??时,等号成立;
因此,由上分析可知实数a的最大值为63.
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