1601

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如图所示, 在 ΔABC 中, AB=3AC, AD 平分 BAC, 且 AD=kAC.

  1. DC=2, 求 BC 的长度;
  2. k 的取值范围;
  3. SΔABC=1, 求 k 为何值时, BC 最短.

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  1. 根据角平分线定理, BD=DCABAC=6, 则 BC=8.
  2. 根据等积关系 SΔABC=SΔABD+SΔACD3b2sinA=4b2ksinA2k=32cosA2(0,32).
  3. 由面积条件 123b2sinA=1. 这样BC=b2+(3b)22b(3b)cosA=253cosA3sinA2(3cosA+4sinA3cosA)3sinA=433, 这里用到了辅助角公式, 取等条件为 cosA=35, 从而 k=32cosA2=32cosA+12=355.

这就是 1616.