设 a,b,c 是三角形 ABC 的三边长,且 a+b+c=1,则 a2+b2+c2+4abc 的取值范围是_______.
答案 [1327,12)
设题中代数式为 m,由海伦公式,三角形 ABC 的面积S=√12⋅(12−a)(12−b)(12−c)=14√1−2(a+b+c)+4(ab+bc+ca)−8abc,
而(a+b+c)2=1⟹2(ab+bc+ca)=1−(a2+b2+c2),
于是S=14√1−2(a2+b2+c2+4abc)⟹m=1−16S22,
容易知道周长固定为 1 的三角形的面积的取值范围是 (0,√336](正三角形面积最大),因此所求 m 的取值范围是 [1327,12).