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104台中女中

(在拜讀 bugmens 老師的筆記 "三角形的面積" 時連結至此,對填充題 2 有些想法)


填充題 2  在 △ABC 中,AB = AC,D 為 AC 的中點,且 BD = √3。若 AB = k 時,△ABC 的面積有最大值 M,則數對 (k , M) = ?


解: 直接考慮由三條中線 (長度分別為 √3,√3,x) 所圍成的三角形面積最大值,其發生於兩條長度為 √3 之中線彼此垂直時,其值 = 3/2。

可從變動∠A 知此情形存在 [ 該兩中線夾角範圍: (0, π) ],故 M = (4/3)*(3/2) = 2

這時第三條中線長 x = √3*√2 = √6,故 BC = 4/√6,則 k = √ [6+(2/3)] = (2
√15)/3

或由 BC = (2/3)*√3*√2,再用中線定理求 k。


心得一: 若等腰三角形之腰上的中線長為定值 m,則當兩腰上的中線彼此垂直時,三角形有面積最大值 2m² /3

心得二: 本題題目的設定,易誘使解題者將三角形面積 M 表示為 k 的函數 ("直接處理所求")。嘗試跳脫這種直覺,或可另闢蹊徑。

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