问题 解答题

△ABC中,若已知三边为连续正整数,最大内角为钝角,

①求最大角的余弦值;  

②求以此最大角为内角,夹此角两边之和为4的平行四边形的最大面积.

答案

(1)设△ABC的三边a、b、c的长度分别为n-1、n、n+1(n∈N*且n>1),

∵(n-1)+n>n+1,∴n>2,得n是大于3的整数

∵△ABC是钝角三角形,可得∠C为钝角,有cosC<0,

由余弦定理得:(n+1)2=(n-1)2+n2-2n(n-1)•cosC>(n-1)2+n2

即(n-1)2+n2<(n+1)2⇒n2-4n<0⇒0<n<4,

因此,整数n的值为3,可得△ABC三边长分别为2,3,4.

∵cosC=

a2+b2-c2
2ab
=
4+9-16
2×2×3
=-
1
4

∴最大角的余弦值为-

1
4

(2)由(1)得,最大角C的正弦为sinC=

1-cos2C
=
15
4

设夹角C的平行四边形两边分别为m、n,

∵m+n=4,∴mn≤(

m+n
2
)2=4,当且仅当m=n=2时,mn的最大值为4

因此,平行四边形的面积S=mnsinC=

15
4
mn≤
15
4
×4=
15

∴当平行四边形两边都等于2时,夹角C的平行四边形面积最大值为

15

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