三角形的三边a,b,c成等比数列,公比为q,且a为三角形的最小边长,求q的取值范围和三角形周长的取值范围

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/17 04:56:16

分三种情况讨论
第一:q=1,那么a=b=c,则此三角形为等边三角形,符合题意
第二:0<q<1,那么,b=aq,c=aq^2,那么a>b>c,不符合题意中的a为最小边长的的条件
第三:q>1,那么,b=aq,c=aq^2,a<b<c符合题意。三角形构成条件是两短边长只和大于最长边边长,所有有以下关系式a+b>c,也就是,a+aq>aq^2,最终的结果是解不等式1+q>q^2,解得q<1/2+√5/2
纵上所述1≤q<1/2+√5/2。周长的取值范围为a+b+c=a(1+q+q^2),带入q的定义域,等到周长的取值范围为3a≤周长<(3+√5)a
此外以上解法是在欧几里德几何中的解法,至于在非欧几何(罗氏几何和黎曼几何)中的情况另请高人指点!
注意:
其它两位的答案是(√5-1)/2<q<(√5+1)/2,其实q是不能小于1的,因为题意说a是等比数列的第一个项,而且a也是最短的,所以若公比q小于1的话,b、c就会比a还小了,不符合题中所说的a是最短的条件了,唯有公比q不小于1((√5-1)/2是小于1的)!

将题目分成两部分:
1.若三边a,b,c成等比数列,求公比q的范围
2.若三边成等比数列,最小边为a,求三角形周长l的范围

解: 1) 设b=aq,c=aq^2
则a,aq,aq^2为三边
而我们容易知道aq永远为长度为中间的那个边。
所以必须满足两个条件 a+aq>aq^2, aq+aq^2>a ==>q^2-q-1<0 ,q^2+q-1>0
隐含条件q>0 所以(√5-1)/2<q<(√5+1)/2 (解方程即可)
2)周长=a+aq+aq^2 q>=1 =a*(1+q+q^2)
根据我们1)中的结果q<(√5+1)/2
所以q^2<(√5+3)/2
所以1+q+q^2<3+√5
而q>=1 所以3<=l<=3+√5