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
  • 知识点
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    微积分初步
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    导数问题中的技巧
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    参数的讨论
  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
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      微积分初步
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      参数的讨论
    答案
    $\left[1,\dfrac{1+\sqrt 5}2\right)$
    解析
    若 $a=1$,则\[t=\max\left\{\dfrac 1b,\dfrac bc,c\right\} \cdot \min\left\{\dfrac 1b,\dfrac bc,c\right\},\]考虑三者两两相等,得到关于 $c$ 的讨论分界点为 $\dfrac 1b,\sqrt b,b^2$.
    考虑到 $1\leqslant b\leqslant c$,最终得到的讨论分界点为 $b^2$.
    情形一 $b\leqslant c < b^2$.
    此时\[t=c\cdot \dfrac 1b=\dfrac cb,\]考虑到 $c<1+b$,于是\[1\leqslant t<\min \left\{b,\dfrac 1b+1\right\}=\dfrac{1+\sqrt 5}2.\]情形二 $c\geqslant b^2$.
    此时\[t=c\cdot \dfrac bc=b,\]考虑到 $c<1+b$,于是\[t+1>t^2,\]解得\[1\leqslant t<\dfrac{1+\sqrt 5}2.\]综上所述,$t$ 的取值范围是 $\left[1,\dfrac{1+\sqrt 5}2\right)$.
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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