1、要计算△ABC面积最大值,已知∠AC幞洼踉残B=60°为定值,所以,只需要计算AC和BC的乘积的最大值。为此,需要提前算出AC和BC之间的关系和限制。先给出两个自定义函数:f[x_, y_, z_] := ArcCos[(x^2 + y^2 - z^2)/(2 x*y)]g[x_, y_, z_] := x^2 + y^2 - 2 x y Cos[z]
2、假设AC=m,BC=n,根据m和n,可以表示出∠APC和∠BPC的大小:APC = f[6, 10, m]BPC = f[7, 10, n]运行结果,用反余弦函数来表示的。
3、于是,应用两次余弦定理,可以得到等式:BC^2==g[6, 7, 2 Pi - APC - BPC] == g[m, n, Pi/3]
4、把Cos[ArcCos[1/120 (136 - m^2)] + ArcCos[1/140 (149 - n^2)]]按照公式展开,可以消去三角函数。
5、再消去根号,就得到m和n之间的关系式:2601 m^2 - 3264 m n + 4096 艘绒庳焰n^2 - 51 m^3 n - 壅酪认奉70 m^2 n^2 - 64 m n^3 + m^4 n^2 - m^3 n^3 + m^2 n^4==0
6、计算最大面积:
7、还需要检验一下,看看取最大值的时候,P是否在△ABC内部。用网络画板:作线段AC=4*sqrt(2/127*(371 + 75*sqrt(13)));作线段BC=sqrt(1/127*烫喇霰嘴(11573 + 2660*sqrt(13)));∠ACB=60°,再根据线段为半径作圆,可以确定P在三角形内部,最大面积确定。
8、计算最小面积:
9、检验P的位置,发现P位于△ABC外,与题目不符。因此,真正的最小面积,还没有求出来。
10、根据m和n的关系式,可以制作一个动态课件:先根据m和n的关系式,绘制隐函数图像(把m和n替换为x和y);在曲线上取动点D,并测量D的横坐标和纵坐标;D的横坐标代表线段AC的长度,D的纵坐标代表线段BC的长度,依此绘制△ABC。