每日一题[1116]各显神通

$E,F$ 是等腰直角 $\triangle ABC$ 斜边 $AB$ 上的三等分点,则 $\tan \angle ECF = $ (     )
A.$\dfrac{16}{27}$
B.$\dfrac{2}{3}$
C.$\dfrac{\sqrt 3 }{3}$
D.$\dfrac{3}{4}$


cover

正确答案是D.

分析与解 法一 设 $A(3,0)$,$B(0,3)$,$C(0,0)$,则 $E(1,2)$,$F(2,1)$.所以\[\cos \angle ECF = \dfrac{\overrightarrow {CE} \cdot \overrightarrow {CF} }{\left|{\overrightarrow {CE}}\right|\cdot \left|{\overrightarrow {CF}}\right|}= \dfrac{1\cdot 2+2\cdot 1}{\sqrt{1^2+2^2}\cdot \sqrt{2^2+1^2}} = \dfrac{4}{5},\]进而可求得 $\tan \angle ECF = \dfrac{3}{4}$.

法二 不妨设 $AB=6$,$CA=CB=3\sqrt 2$,取 $EF$ 的中点 $M$,则\[EM=\dfrac 16AB=1,\]且\[CM=\dfrac 12AB=3,\]于是\[\tan\dfrac {\angle ECF}2=\dfrac{EM}{CM}=\dfrac 13,\]从而\[\tan \angle ECF=\dfrac{2\tan\dfrac {\angle ECF}2}{1-\tan^2\dfrac {\angle ECF}2}=\dfrac{2\cdot\dfrac 13}{1-\left(\dfrac 13\right)^2}=\dfrac 34.\]


下面给出一道练习:

在 $\triangle ABC$ 中,已知 $AB=4$,且 $\tan A\cdot \tan B=\dfrac 34$,则 $\triangle ABC$ 的面积的最大值为_______.

正确答案是$2\sqrt 3$.

 法一 根据题意可知 $A,B$ 均为锐角,过 $C$ 作 $AB$ 边上的垂线,垂足为 $H$.设 $AH=2+x$,$BH=2-x$,则有\[\dfrac{CH}{AH}\cdot \dfrac{CH}{BH}=\dfrac 34,\]也即\[CH=\sqrt{\dfrac 34\cdot AH\cdot HB}=\sqrt{\dfrac 34\left(4-x^2\right)}\leqslant \sqrt 3,\]因此 $\triangle ABC$ 面积的最大值为\[\dfrac 12\cdot 4\cdot \sqrt 3=2\sqrt 3.\]
法二 以$AB$的中点为原点,$AB$所在直线为$x$轴建立直角坐标系,则$A(-2,0),B(2,0)$,设$C(x,y)$,因为$A,B$均为锐角,所以有$$-\dfrac{y-0}{x+2}\cdot\dfrac{y-0}{x-2}=\dfrac 34,$$得到点 $C$ 在椭圆$\dfrac{x^2}4+\dfrac{y^2}3=1$上,从而$\triangle ABC$的面积最大值为$\dfrac 12\cdot 4\cdot\sqrt 3=2\sqrt 3$,当点$C$为椭圆短轴端点时取到.

此条目发表在每日一题分类目录,贴了, 标签。将固定链接加入收藏夹。

发表评论