每日一题[700]突破重围

已知$\triangle ABC$的周长为$6$,$a,b,c$分别为$A,B,C$所对的边,且$a,b,c$成等比数列,则$\overrightarrow  {BA}\cdot \overrightarrow  {BC}$的取值范围是________.


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答案 $\left[2,\dfrac{27-9\sqrt 5}2\right)$.

分析与解 根据题意,$a+b+c=6$,且$ac=b^2$,于是$$\overrightarrow {BA}\cdot \overrightarrow {BC}=ac\cos B=\dfrac{a^2+c^2-b^2}2=-b^2-6b+18.$$下面的关键是确定$b$的取值范围:

由题意知$a,b,c$满足的条件有$$\begin{cases} |a-c|<b<a+c,\\a+c=6-b,\\ac=b^2.\end{cases}$$于是有$$(a-c)^2<b^2<(a+c)^2,$$从而$$0\leqslant (6-b)^2-4b^2<b^2<(6-b)^2,$$解得$\dfrac{3(\sqrt 5-1)}2<b\leqslant 2$.

于是所求的取值范围是$\left[2,\dfrac{27-9\sqrt 5}2\right)$.

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