问题 填空题
在面积为2的△ABC中,E,F分别是AB,AC的中点,点P在直线EF上,则
PC
PB
+
BC
2
的最小值是______.
答案

∵E、F是AB、AC的中点,∴EF到BC的距离=点A到BC的距离的一半,

∴△ABC的面积=2△PBC的面积,而△ABC的面积=2,∴△PBC的面积=1,

又△PBC的面积=

1
2
PB×PCsin∠BPC,∴PB×PC=
2
sin∠BPC

PC
PB
=PB×PCcos∠BPC=
2cos∠BPC
sin∠BPC

由余弦定理,有:BC2=BP2+CP2-2BP×CPcos∠BPC.

显然,BP、CP都是正数,∴BP2+CP2≥2BP×CP,∴BC2≥2BP×CP-2BP×CPcos∠BPC.

PC
PB
+
BC
2
≥PB×PCcos∠BPC+2BP×CP-2BP×CPcos∠BPC=
4-2cos∠BPC
sin∠BPC

令y=

4-2cos∠BPC
sin∠BPC
,则y′=
2-4cos∠BPC
sin2∠BPC

令y′=0,则cos∠BPC=

1
2
,此时函数在(0,
1
2
)上单调增,在(
1
2
,1)上单调减

∴cos∠BPC=

1
2
时,
4-2cos∠BPC
sin∠BPC
取得最大值为2
3

PC
PB
+
BC
2
的最小值是2
3

故答案为:2

3

填空题
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