已知等腰三角形腰上的中线长为3,则该三角形的面积的最大值是 _ .

问题描述:

已知等腰三角形腰上的中线长为

3
,则该三角形的面积的最大值是 ___ .

根据题意画出图形,如图所示:
设AB=AC=2a,由D是AB的中点,得到AD=DB=a,
在△ADC中,根据余弦定理得:cosA=

a2+4a2-3
2×a×2a
=
5a2-3
4a2
,解得a2=
3
5-4cosA

设△ADC的面积为S,
则S=
1
2
a•2a•sinA=a2sinA=
3sinA
5-4cosA
  ①,
.下研究求面积的最值
法一:求导得:S′=
3cosA(5-4cosA)-12sin2A
(5-4cosA)2
=
15cosA-12
(5-4cosA)2
,令S′=0,解得cosA=
4
5

当cosA>
4
5
时,S′>0,S单调递增;当cosA<
4
5
时,S′<0,S单调递减,
所以S在cosA=
4
5
处取极大值,且极大值为最大值,此时sinA=
3
5

所以S的最大值为
3
5
5-4×
4
5
=1,
则△ABC的面积的最大值是2S=2.
法二:①式变形为5S-4ScosA=3sinA,可得5S=3sinA+4ScosA=
9+16S2
sin(A+θ),其中tanθ=
4S
3

故有5S≤
9+16S2

解得S≤1,
则△ABC的面积的最大值是2S=2
故答案为:2.