请教:高等数学导数应用的一道证明题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 16:38:26
证明三角形的面积不超过【(3倍根号3)乘以(R的平方)】/4,其中R为外接圆半径。(导数的应用)

证明:

由正弦定理知
a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R,R是三角形ABC的外接圆半径
三角形ABC的面积可表示为S=(1/2)*a*b*sinC,C是a,b的夹角
将a=sinA*2R,b=sinB*2R代入
S=(1/2)*sinA*2R*sinB*2R*sinC=sinAsinBsinC*2R²
要证明S<=[3(根号3)/4]R²
只需要证sinAsinBsinC<=3(根号3)/8

因为A+B+C=180,C=180-(A+B)
所以sinC=sin(A+B)
构造二元函数y=f(A,B)=sinAsinBsin(A+B)
要使y=f(A,B)取极值,则y对A的一价偏导数和对B的一阶偏导数都要为0

对A的一价偏导数
fA(A,B)
=cosAsinBsin(A+B)+sinAsinBcos(A+B)
=sinB[cosAsin(A+B)+sinAcos(A+B)]
=sinBsin(2A+B)=0
因为sinB不等于0,所以要使偏导数为0,必有sin(2A+B)=0
由此得2A+B=180
同理对B求一阶偏导可得到2B+A=180
联解A,B组成的二元一次方程组解得,A=60,B=60
易检验,当A=B=60时,S取得极大值
y(max)=f(60,60)=sin60sin60sin(60+60)=3(根号3)/8

所以sinAsinBsinC<=3(根号3)/8成立
因此,S<=[3(根号3)/4]R²也成立,当且仅当三角形ABC是等边三角形时取等号

分数的诱惑,本来打算这星期不答题了,可是一看到100多分,舍不得啊!
这是最后一题~~

由正弦定理知:a=2RsinA,b=2RsinB
由于三角形面积=(1/2)absinC=2R^2sinAsinBsinC
所以本题等价于证明:
sinAsinBsinC不超过[(3倍根号3)乘