Question

17．如圖所示在平面四邊形ABCD中，AB=1，BC=2，△ACD為正三角形，則△BCD的面積的最大值為$\sqrt{3}$+1．

Answer 1

分析 ，運(yùn)用余弦定理，表示出AC，進(jìn)而用三角函數(shù)表示出S_△BCD．

解答 解：在△ABC中，設(shè)∠ACB=α，∠ACB=β，由余弦定理得：
AC²=1²+2²-2×1×2cosα=5-4cosα，
∵△ACD為正三角形，
∴CD²=5-4cosα，
由正弦定理得：$\frac{1}{sinβ}$=$\frac{AC}{sinα}$，
∴AC•sinβ=sinα，
∴CD•sinβ=sinα，
∵（CD•cosβ）²=CD²（1-sin²β）=CD²-sin²α=5-4cosα-sin²α=（2-cosα）²，
∵β＜∠BAC，∴β為銳角，CD•cosβ=2-cosα，
∴S_△BCD=$\frac{1}{2}$•2•CD•sin（$\frac{π}{3}$+β）=CD•sin（$\frac{π}{3}$+β）=$\frac{\sqrt{3}}{2}$CD•cosβ+$\frac{1}{2}$CD•sinβ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$•（2-cosα）+$\frac{1}{2}$sinα=$\sqrt{3}$+sin（α-$\frac{π}{3}$），
當(dāng)α=$\frac{5π}{6}$時(shí)，（S_△BCD）_max=$\sqrt{3}$+1．

點(diǎn)評 本題考查三角形的面積的最值的求法，注意運(yùn)用余弦定理和面積公式，同時(shí)考查基本不等式的運(yùn)用，屬于中檔題．