设 $\triangle ABC$ 的三边长分别为 $a,b,c$,且 $a\leqslant b\leqslant c$,定义 $\triangle ABC$ 的倾斜度\[t=\max\left\{\dfrac ab,\dfrac bc,\dfrac ca\right\}\cdot \min\left\{\dfrac ab,\dfrac bc,\dfrac ca\right\}.\]
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
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    思考方式
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    信息迁移
  • 方法
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    数形结合
    >
    不等式(组)的规划
  1. 若 $\triangle ABC$ 为等腰三角形,求 $\triangle ABC$ 的倾斜度;
    标注
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      思考方式
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      信息迁移
    答案
    $1$
    解析
    因为 $\triangle ABC$ 为等腰三角形,
    情形一 若三边分别为 $x,x,y,x\leqslant y$,则\[t=\max\left\{1,\dfrac xy,\dfrac yx\right\}\cdot \min\left\{1,\dfrac xy,\dfrac yx\right\}=\dfrac yx\cdot\dfrac xy=1.\]情形二 若三边分别为 $x,y,y,x\leqslant y$,则\[t=\max\left\{\dfrac xy,1,\dfrac yx\right\}\cdot \min\left\{\dfrac xy,1,\dfrac yx\right\}=1.\]综上,$\triangle ABC$ 的倾斜度为 $1$.
  2. 若 $a=1$,求 $t$ 的取值范围.
    标注
    • 方法
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      数形结合
      >
      不等式(组)的规划
    答案
    $\left[1,\dfrac{1+\sqrt 5}2\right)$
    解析
    由题意知$$\dfrac ab\leqslant 1,\dfrac bc\leqslant 1,\dfrac ca\geqslant 1,$$所以$$\begin{split}t&=\dfrac ca\cdot\min\left\{\dfrac ab,\dfrac bc\right\}\\ &=\min\left\{\dfrac ca\cdot\dfrac ab,\dfrac ca\cdot\dfrac bc\right\}\\ &=\min\left\{\dfrac cb,\dfrac ba\right\}\geqslant 1.\end{split}$$情形一 $a=b$ 或 $b=c$,得 $t=1$;
    情形二 $a=1$ 时,$t=\min\left\{\dfrac cb,b\right\}$,而$$1\leqslant b\leqslant c< 1+b,$$所以$$t<\min\left\{\dfrac {1+b}b,b\right\}.$$记 $f(b)=\min\left\{\dfrac {1+b}b,b\right\}$,在坐标系 $bOy$ 中画出函数 $y=\dfrac {1+b}{b},y=b$ 的图象:当 $\dfrac {1+b}{b}=b$,即 $b=\dfrac {1+\sqrt 5}{2}$ 时,$f(b)$ 有最大值$$b=\dfrac {1+\sqrt 5}{2},$$所以 $t<\dfrac {1+\sqrt 5}{2}$.
    综上知,$t\in\left[1,\dfrac {1+\sqrt 5}{2}\right)$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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