在近几年全国各地的高考试题中,加大了对运用用数学思想方法解决问题的能力的考查,而函数的思想是数学思想方法的核心.从运动变化的观点观察问题、分析问题是函数思想的精髓.取值范围问题和最值问题是我们经常遇到的问题,它更是高考考查的重要题型,这些问题中都含有变化的图形或变化的量,研究它们的变化过程和变化规律,是解决这类问题的基本方法,这种从运动变化的观点解决问题常常可以使解题过程更加简捷直观.
例1在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB的取值范围是.
分析:从条件看,四边形ABCD的边BC的长度和四个角的大小是确定的,而其它三边的长度是变化的,我们可以让点A、D动起来,观察它们的变化规律.
解:如图所示,延长BA,CD交于E,平移AD,当A与D重合于E点时,AB最长,在△BCE中,∠B=∠C=75°,∠E=30°,BC=2,由正弦定理可得BCsin∠E=BEsin∠C,即2sin30°=BEsin75°,解得BE=6+2,平移AD,当D与C重合时,AB最短,此时与AB交于F,在△BCF中,∠B=∠BFC=75°,∠FCB=30°,由正弦定理知,BFsin∠FCB=BCsin∠BFC,即BFsin30°=2sin75°,解得BF=6-2,又因为ABCD是四边形,所以AB的取值范围为(6-2,6+2).
例2已知OB=(2,0),OC=(2,2),CA=(2cosα,2sinα),则OA与OB夹角的取值范围是.
分析:题中的点B、C是确定的,点A随着α的变化而变化,故需研究点A的变化规律,即研究点A的轨迹.
解:因为|CA|=2,所以点A在以C为圆心,2为半径的圆上运动,过原点作此圆的切线,那么得到两条切线,这两条切线的倾斜角分别为π4-π6=π12和π4+π6=5π12,从而向量OA与OB夹角的范围是[π12,5π12].
例3满足条件AB=2,AC=2BC的三角形ABC的面积的最大值为.
分析:如果固定点A、B,让点C运动,建立适当的平面直角坐标系后可求出点C的轨迹方程,再用数形结合的方法就能求出三角形……