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文档简介
5.4正、余弦定理(精练)(提升版)
题组一判断三角形额形状
I.(2022•四川省峨眉第二中学校)在6ABe中,已知S+c-a)S+c+a)=Hj且2cos8sinC=sinA,则.ABC
的形状为()
A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形
b-ccosAsin3
2.(2022•全国•高三专题练习)在△ABC中,角A,B,。所对的边分别为“,b,,右n=~~7
a-ccos13sinA
则AA8C的形状是()
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等边三角形
3.(2022・全国•高三专题练习〉在,A6C中,己知。+力=」一+±;,则6ABe的形状一定是(
tanAtanB
A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰或直角三角形
4.(2022•西藏啦萨中学高三阶段练习(理))在.A8C中,B=jc=150,〃=506,则,48。为()
A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形
C.等边三角形D.等腰三角形
5.(2022・全国•高三专题练习)(多选)已知二人BC的三个内角A,B,。所对的边分别为〃,b,。,则下
列条件能推导出.ABC一定是锐角三角形的是()
C.cos2A+cos2B-cos2C=1D.tanA+tan8+tanC>0
6.(2022•浙江•高三专题练习)己知aABC内角A,B,C所对的边分别为“,gc,面积为S.若
.A+C...
asm---2--=Z?sinA,2s=6BAC〜A,则■AB八C-的形状是()
A.等腰三角形B.直角三角形
C.正三角形D.等腰直角三角形
7.(2022•湖南・长沙一中)(多选)在,人8C中,角4,B,C所对的边分别为a,h,c,以下说法中正确的是
()
A.若A>B,Ji!1)23sinA>sinB
B.若a=4,8=5,c=6,则4ABe为钝角三角形
C.若a=5,b=10.A=f,则符合条件的三角形不存在
4
D.若acosA=/)cosZ?,则A8C一定是等腰三角形
题组二最值问题
1.(2021・安徽)已知四边形A8CQ是圆内接四边形,AI3=4,AD=5J3D=3,则八8CO的周长取最大值时,
四边形A8CO的面积为()
A.日B.yC.9+3而D.3+3加
2.(2021・全国•高三专题练习(文))在AABC中,角A,B,C的对边分别是〃,b,c,且A,B,C成
等差数列,a+c=2,则人的取值范围是()
A.[h2)B.(0,2]C.[1,G]D.[1,-KO)
[
3.(2022•陕西•武功县普集高级中学)在中,角A,B,C所对的边分别为a,4c,A=g,cABC的
6
面积为2,则当-.当取得最小值时疗=()
sinC+2sinBsine
A.86B.20+873C.20-8x/3D.20
4.(2022.全国•高三专题练习)在第曲AABC中,NC为最大角,且sin/i:sinB:sinC=2:(l+A):2Z,则实数
k的最小值是()
A.1B.2C.3D.|
5.(2022・全国•高三专题练习)在A5C中,。是边上一点,且H=空=[,若力是3c的中点,
6BD2
则空=:若从。=46,贝的面积的最大值为.
6(2022・山东)如图,设;/BC的内角A、B、C的对边分别为〃、b、c,x/3(«cosC+ccosA)=2/?sinB,
且NCA8=q.若点。是■人BC外一点,CD=1,入0=3,则当ND=时,四边形A5CO的面积的最大
值为____________
7.(2021•上海市进才中学)在锐角“BC中,a2-b2=bc,则一1-一二+2sinA的取值范围为_______.
tanntanA
8.河南)如图所示,在平面四边形4Am中.己知=2.0)=4.4=红工冰《=3,则A8BC的
34
最大值为.
9.(2022・湖南・长沙一中高三阶段练习)在△ABC中,内角A,B,。的对边分别为小b,c,且
>/3sinC+cosC=sinB+sinC
sinA
(1)求角A
(2)若AABC是锐角三角形,且c=4,求人的取值范围.
10.(2022•宁夏石嘴山•一模(理))在人人8。中,角A,B,。的对边分别为a,〃,c,。为AC的中点,若
2bcosC=2a+c.
⑴求DA:
(2)若〃+c=6,求5。的最小值.
题组三三角形解的个数
1.(2022・全国•高三专题练习)(多选)下列在解三角形的过程中,只能有1个解的是()
3
A.a=3,b=4,A=30°B.a=3,/?=4,cosB--
5
C.。=3,b=4,C=30°D.a=3,/?=4,B=3C°
2.(2022・全国•高三专题练习)(多选)4ABe中,角A,B,。所对的三边分别是a,b,c,以下条件中,使
得&/18C无解的是()
A.a=y/2,b=y/5,A=120;B.a=42,b=>/6,A=45;
C.b=25/3,cosA==60;D.c=\/3b,sinA=>/2sin^,c=60,
3.(2022・全国•高三专题练习)己知e人BC的内角八,&C所对的边分别为“,氏c,若〃=JLb=2,A=^,
6
则满足条件的M8C()
A.无解B.有一个解
C.有两个解D.不能确定
12
4.(2022・全国•高三专题练习)在一A5c中,cosA=—,sin8=/〃,若角C有唯一解,则实数〃的取值范围
是()
A・副f。・[卧MD.4—
5.。022•全国•高三专题练习)在aABC中.已知:“=4.b=.x,4=60,如果解该三角形有两解,则()
A.x>4B.0<x<4C.4<x<—D.4<x<—
33
6.(2022・全国•高三专题练习)在,ABC中,角A8,C所对的边分别为。也。,下列条件使得一A3。无法唯一
确定的是()
A.<7=3,B=15°,C=25°B.a=3,6=4.C=40°
C.”=3,Z?=4,A=40°D.“=3,力=4.B=40°
7.(2022•河南•许昌高中高三开学考试)在三角形48。中(A点在BC上方),若A=。,3。=26,BC边
上的高为从三角形48C的解的个数为〃,则以下错误的是()
A.当力>3时,«=0B.当。=3时,»=1
C.当0<〃01时,/?=0D.当时,n=2
8.(2022・云南师大附中高三阶段练习(文))3相。的内角八,5,(7的对边分别为小。,或已知A=30。力=12,
若,A6C有两解,写出a的一个可能的值为.
题组四几何中的正余弦定理
I.(2022・湖南株洲•一模)如图,在四边形A6CO中,/。=2々,且,4。=LCQ=3,cosB=近.
3
⑴求4c的长;
(2)若,求4ABe的面积.
从①/8C4=q,②BC=瓜,这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.
2.(2022•山西)在&A8C中,D,E分别在线段A4上,且NA8=NOCE=NBCE=37。,CE=4.(sin37°=1)
(1)若3C=5,求证:CEA.AB,
(2)设/CQ£=0,且0G[45。,60。],求AC的最大值.
2兀
3.(2022・全国•高三专题练习)如图,在梯形A8C。中,AB//CD,AB=2,8=5,NABCT
⑴若AC=2",求梯形A8CO的面积:
(2)若AC_L4£>,求tan班).
4.(2022•云南)如图,AABC中,点。在A8上且满足:AD=-AB=j2,ADsinA=BDsinB.
4
这三个条件中任选一个,补充在题设中,求△48C的面积(注:
如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
5.(2022・山东聊城•一模)如图,在匹边形/WCD中,8O<4O,sin《-/A卜os任+乙4)=;.
⑴求ZA:
(2)若AB=瓜AD=3,CO=1,NC=2/CBD,求四边形ABC。的面枳.
2sli
6.(2022・全国•高三专题练习)如图,四边形ABC。中,AB=y/2cosNABC=
3
Di
(1)求41/24。的值;
(2)若N8AO=90。,BD=CD,求CD的长.
7.(2022•全国•模拟预测)在.A8C中,第A,3,C的对边分另U为a",c,且(2a+c)cos(A+C)+力=劝以^^.
⑴求B;
(2)如图,若。为外一点,ja/BC£>=尚,ABA.AD,AB=\,AO=G,求AC.
8.(2022•江苏常州•高三期末)己知在四边形4BCZ)中,AB=1,BC=13,CD=AO,且cosO=g,
NBAD=2NBCD.
(1)求4C4;
⑵求AO.
9.(2022・全国•高三专题练习)已知6ABe中,内角A、B、C的对边分别为。、〃、c,BD为/ABC的角
平分线.
(2)若40=力且c=2a,求cosZABC的大小.
10.(2022.甘肃酒泉.高三期中)在四边形448中,AB//CD,AD=BD=CD=\.
3
(1)若求BC:
(2)若45=28C,求cosNA/X'.
题组五正余弦定理与平面向量的综合运用
1.(2022・全国•高三专题练习)四边形ABCO为梯形,且钻=2DC,\DC\=\DA\=2,=点。是四
边形A3CD内及其边界上的点.若(AP-OP)・(P8+BA)=-4,则点P的矶迹的长度是()
A.石B.2/C.4*D.167r
2.(2022・全国•高三专题练习)(多选1如图,已知点G为■人BC的重心,点。,E分别为人8,人。上的点,
且。,G,E三点共线,AD=mABfAE=nACfm>(),n>(),记AADE,.ABC,四边形BOEC的面积
分别为S1邑,S3,则()
I1S.S.4S—4
A.一+—=3B.肃='〃〃C.寸之£D.7-^7
mn%~3%D
3.(2022・全国•高三专题练习)(多选)已知点G是三角形48。的重心,以下结论正确的是()
A.AB+AC=3AG
B.若(G4+G8)-AB=(),则三角形是等腰三角形
C.三角形A8c的面积等于:A/CA,则A
24
D.若|/W|=3J/1C|=4,A=与,则14Gl=冬叵
33
4.(2022・全国•高三专题练习)(多选)在cABC中,=\BC\=2y[6,其中。,E均为边8C上的
AEACAEAB
点,分别满足:BD=DC,|AC|-=-|^p>则下列说法正确的是()
A.卜。|为定值3
B.ABC面积的最大值为36
uiin
C.AE的取值范围是(1,3]
D.若尸为AC中点,则|用不可能等于6
5.(2022•上海市复兴高级中学高三阶段练习)在,48C中,若A4-AC=8,卜3-2AC|=6,则,ABC面积
的最大值为.
6.(2022・河南•高三阶段练习(文))己知,ABC是。O的内接正三角形,。是劣弧的中点,动点七,F
同时从点A出发以相同的速度分别在A8,AC边上运动到&C.若。的半径为G,则OBDP的最大值
与最小值之和等于.
7.(2022・全国•高三专题练习)如图,平面四边形OA8C中,OA=OB=OC=if对角线相交于M.
B
(i)设4M=44C(O</1<1),且OM=/OB(0</<1),
(i)用向量。4。8表示向量OC;
(ii)若N8O4=1,记;I=/。),求/(。的解析式.
(2)在(ii)的条件下,记^AMB,△CM。的面积分别为S.8,Scwo,求尹生的取值范围.
JCMO
8.(2022•全国•高三专题练习)三角形A8C中,AB=而,点E是边BC上的动点,当E为8C中点时,
AE=y/3,ZAEB=l50.
(1)求AC和Z4C8;
(2)尸是E4延长线上的点,EA=AF>当E在3C上运动时,求CEC厂的最大值.
题组六正余弦定理与其他知识综合运用
1.(2022・贵州•模拟预测(理))已知是椭圆C的两个焦点,P是。上一点,且4F入=30°,|P用二G|P用,
则椭圆C的离心率为()
AV3-1口>/3-1p\/3+1八月+1
4243
2.(2022・陕西陕西•二模)在人中,三边长组成公差为I的等差数列,最大角的正弦值为巫,则这个
2
三角形的外接圆的直径为.
3.(2021・全国•高三专题练习)设£心是椭圆二+与=1(/〃>0,〃>0)的两个焦点,P为椭圆上任意一点,
m~n~
当玛取最大值时的余弦值为-《.则(I)椭圆的离心率为(II)若椭圆上存在一点A,使
49
(04+。6"4=0(0为坐标原点),且卜川=4隹],则丸的值为一.
4.(2022•云南.昆明一中高三阶段练习(理))已知双曲线。:鸟-鸟=1("〉0力>0)的左、右焦点分别为
au
过点6的直线与双曲线的左右支分别交于A,8两点,AB=2FtA,向量£8与向量8吊的夹角为120。,则
双曲线的离心率为.
5.(2022•甘肃武威)《后汉书・张衡传人“阳嘉元年,复造候风地动仪.以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,
形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形.中有都柱,傍行八道,施关发机.外行八龙,首衔铜丸,下有蟾蛛,张口
承之.其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际.如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蛛衔之.振声激扬,伺
者因此觉知•员一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在.验之以事,合契若神如图,为张衡地动
仪的结构图,现要在相距200km的4B两地各放置一个地动仪,8在A的东偏北60。方向,若A地动仪正
东方向的铜丸落下,B地东南方向的铜丸落下,则地震的位置在A地正东km.
6.(2022•重庆一中高三阶段练习)函数/(x)=cos43x-sin48(<y>0),点S是图像上的一个最高点,
点朋,N是f(x)图像上的两个对称中心,口三角形SMN面积的最小值为
(I)求函数/(X)的最小正周期;
⑵函数g(%)=/(%)-/(X+?),三角形A8C的三边a,〃,C满足S+b)2_c2=",求且(A)的取值范围.
7.(2022•上海•高三专题练习)如图某公园有一块直角三角形/WC的空地,其中NAC8=g,/ABC=J,
26
AC长〃千米,现要在空地上围出一块正三角形区域QE/建文化景观区,其中。、E、尸分别在8。、AC、
ABL.设NO£C=6.
(i)若e=A,求.JJ*的边长:
(2)当0多大时,“ZJEF的边长最小?并求出最小值.
B
A
8.(2022•福建•三模)[ABC的内角A,B,C所对的边分别为。也。,。=6,力+12co$5=2c.
(1)求A的大小;
⑵M为,ABC内一点,AM的延长线交3C于点。,,求‘ABC的面积.
请在下列三个条件中选择一一个作为已知条件补充在横线上,使存在,并解决问题.
①M为ABC的外心,AM=4;
②加为的垂心,MO=G:
③加为ABC的内心,AD=3&.
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5.4正、余弦定理(精练)(提升版)
题组一判断三角形额形状
I.(2022•四川省峨眉第二中学校)在二ABC中,已知S+c—aXb+c+〃)=3历,且
2cosBsinC=sinA,则4ABe的形状为()
A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】由题意,"inA=sin(jt-4)=sin(/J+C)=sin8cosc+sinCeos8,
则2cosAsinC=sinficosC+sinCeosB<=>sin8cosC-cosBsinC=sin(S-C)=0,
<h-c<n,则B=C,
222
由(〃+。一”)3+。+〃)=%。可得仍+仁)2-/=3bc,KPt)+c-a-he.
所以C°S4=此萨=(由。—,知4=永
综上可知即一ABC的形状是等边三角形.
故选:B
2.(2022・全国•高三专题练习)在A8C中,角A,B,C所对的边分别为。,b,c,若
b-ccosA_sinft
,则6ABe的形状是()
a-ecosBsinA
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等边三角形
【答案】A
【解析】因为三=黑,由正弦定理可得:sin〃一sinCeesAsinIf
整理可得:
sinA—sinCeesBsinA
sinAcosA=sin3cosB,
HPsin2A=sin25,所以2A=28或者2A+28=/r,所以4=8或A+3=g,
2
而当A+3=g时则。=g,所以三角形ABC为直角三角形,所以c-cos8=a,
22
则…叱=誓中,这时〃-ccosA=0,分母为0无意义所以A=3,选:A.
a-ccosBsin4
3.(2022•全国♦高三专题练习)在“18C中,己知。+〃=上7+々,则“8。的形状一定
tanAtanB
是()
A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰或直角三角形
【答案】B
【解析】由正弦定理得sinA+sinB='"+型巨=cosA+cosB,整理得:
tanAtanB
sin从一cosA=-sin8+cos8
)二—(T),移项得:A+仁,所以三角形一定为直角三角形•故选:B
4.(2022•西藏•拉萨中学高三阶段练习(理))在..ABC中,B=J,c=150,/)=506,则
6
aA8C为()
A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形
C.等边三角形D.等腰三角形
【答案】B
.506150仄
【解析】由正弦定理得—=士,即-F=碇,解得s;Cm=X^,又0<C</r,故
sinBsinesin—2
C=—v^—,
33'
当C=£时,人=兀三三二三,为直角三角形:当c=4时,为等
33623366
腰三角形.
故选:B.
5.(2022・全国•高三专题练习)(多选)已知ABC的三个内角A,B,。所对的边分别为“,
b,c,则下列条件能推导出,A5C一定是锐角三角形的是()
sinAsinBsinC
A.a2+b->c2=-----=------
567
C.cos2A+cos2-cos2C=1D.tanA+tan+LanC>0
【答案】BD
【解析】对于A,若疗+护〉,2,由余弦定理可知cosC="+'-L>0,即角C为锐角,
lab
不能推出其他角均为锐角,故错误:
IT八w—sinAsinRsinC
对于8,因为丁=<=亍»可得sinA:sin4:sinC=5:6:7,可得a:〃:c=5:6:7,设。=5h
b=6k,c=7k,k>0,可得。为最大边,C为三角形最大角,
根据余弦定理得cose="?=25公+/%:49妙=]>0,可得C为锐角,可得&A8C•定
2ab2x5kx6k5
是锐角三角形,故正确:
对于C,因为COS?A+8s26-COS2c=1,可得l-sin^+l-siffR-(l-si/CMI,整理可得
sin2A+sin2B=sin2C,由正弦定理可得/+从,可得C为直角,故错误;
对于。,因为由于lan(A+B)='+葭-B,整理得匕门A+tanB=-tanC+tanAtanBtanC.
1-tanX(anB
故tanA+lanB+tanC=tanAtanBtanC,
由TtanA+tan+tanC>0,故tanAtan5tanC>0,
故A,fi,C均为锐角,,ABC为锐角三角形,故正确.故选:BD.
6.(2022•浙江•高三专题练习)己知-ABC内角A,B,C所对的边分别为",人,。,面积
.A+C,..
asm-----=/?sinA
为S.若2,&S=6BACA,则“8C的形状是()
A.等腰三角形B.直角三角形
C.正三角形D.等腰直角三角形
【答案】C
AC7^_B_B
[解析】因为“sin—+—=/?sinA,所以asin
2~1OsinA,acos—=bsinA,
由正弦定理可得:sin/lcos—=sinfisinA,
2
BBB
因为sinAw0,所以cos—=sin8=2sin—cos—,
222
因为0<4<g,所以CQS^工(),所以2sing=l,可得sin§=:,所以《=解得8=g,
222222263
因为2S=,所以2xg/?csinA=G机xosA,即sinA=GeosA,
所以tanA=^,可得A=g,所以C=/-A-B=所以4ABe的形状是正三角形,故选:
c.
7.(2022・湖南・长沙一中)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为小b,c,以下
说法中正确的是()
A.若A>8,KOsinA>sinB
B.若a=4力=5,c=6,则以8C为钝角三角形
C.若。=5力=10,4=£,则符合条件的三角形不存在
4
D.若acos4=/)cos8,则ABC一定是等腰三角形
【答案】AC
【解析】若则。>〃,所以由正弦定理可得sinA>sin3,故A正确:
2.22
若。=4,〃=5,c=6,则。2</+从,即cosC="~+'>0.所以角C为锐角,即,ABC
2ab
为锐角三角形,故B错误;
若a=5,)=10,A=£,根据正弦定理可得sinB=史见2=3乂正=夜>1
4a52
所以符合条件的三角形不存在,即C正确:
7;“cosA=力cosB.则sinAcosA=sinBcosB,即sin2A=sin2B、因为2A€(0.乃).28e(0.兀),
所以24=28或2A+29=乃,即A=8或A+B=',所以.A8C为等腰或直角三角形,故D
错误.故选:AC
题组二最值问题
1.(2021•安徽)已知四边形A8C。是圆内接四边形,AB=4,AD=5,BD=3,则ABC。的周
长取最大值时,四边形ABC。的面枳为()
/7*7C1
A.—B.=C.9+3而D.3+3厢
【答案】A
4
【解析】△ABD中,因AB2+BD2=25=AD2,则ZABD=90°,cosA=-,
而四边形ABC。是圆内接四边形,如图:
Q
在△BCD中,由余弦定理3C?+C。2-2BCCDcosC=8。?得BC2+CD2+-BCCD=9,
g2RCIC'D
(BC+CD)2=9+-BCCD<9+-()2,BP(BC+CD)2<10,当且仅当
552
BC=CQ=®时取“=”,
2
而8。+8>3,所以8C=CD=®时,四边形八8C。的周氏取最大值,
2
四边形ABCD的面枳S=S•/A**B*<D*+S-CBFVCD=-ABBD+-BCCDsii\NBCD
222254
故选:A
2.(2021・全国•高三专题练习(文))在.48C中,角A,B,C的对边分别是〃,b,c,
且A,B,C成等差数列,4+c=2,则〃的取值范围是()
A.[1,2)B.(0,2]C.[1词D.[l,+oo)
【答案】A
【解析】在4人8。中,由A,B,C成等差,可得2B=A+C,
由4+3+。=不,得3B=/r,«=y.
由余弦定理//=a2+c2-2accosB,可得从=,/+d-2acxg=(a+cy-3比=4-%c,
又%cW1(〃+c)2=3,当14仅当〃=c=l时等号成立,即0<ac«l
:A^4-3ac<4,即/<4,解得1℃
所以b的取值范围是[1,2).
故选:A
3.(2022•陕西•武功县普集高级中学)在A3。中,角A,B,。所对的边分别为a,b,c,A=g,
o
&ABC的而枳为2,则当..+驾取得最小值时c/-<)
smC+2sinBsinC
A.8x/3B.20+86C.20-8^D.20
【答案】C
【解析】v=-i^csinA=2,:.bc=S,
由正弦定理可得合扁+骁2cb84+h21
-----+-=----rd--------
c+2bc4+682
之生电=当且仅当一^=生叱,即〃—2,c—4时等号成立,
丫4+从8224+h28
此时/=22+42—2x2x4cosX=20—86.故选:C
6
4.(2022・全国•高三专题练习)在第曲/WC中,NC为最大角,且
sin人:sinB:sinC=2:(l+A):2Z,则实数k的最小值是()
A.1B.2C.3D.-
3
【答案】A
2k22
【解析】由于NC为最大角,则NC的对边最长,则」得出01.
2K>K+I
•・・;T=/A+/B+/C43/C,得/。吟,由于二ABC为锐角三角形,则/。<与,
•J4
y<ZC<^,则O<cos/C«3.
即0<土与吝咎14,整理得解得i—q.则实数2的最小值是
4(女+1)2k-3
I.故选:A.
5.(2022・全国•高三专题练习)在“SC中,。是BC边上一点,且八・,塔二g,若。是
8c的中点,RIJ--=;若AC=46,则的面积的最大值为_________.
Ab
【答案】浮46
【解析】若/)是8c的中点,则八。=孕=与,8=£
246
在AABD中,由余弦定理可得AD2=BD2+AB2-2ABBDCOSB
即变=帅+482-244孙立,整理得八32-岛&8。+%。2=0,
424
即A4-3所以
22
在I.ABC中,由余弦定理得AC2=BC2+AB2-2AB•BC-cosB
=4BD2+-BD2-2X^-BDX2BDX—=-BD2
4224
即AC=也犯所以喘=犯=毕
2AB^BD3
2
若AC=4G,B=j80=24),由上述知=
62
作于点E,由8=2,知DE=『=AD,.\DALAB
作人尸_L3C于点入ZADB=-
3
所以一ABC在8c边上的高为方=—=—BD=AF,BF=-AB=-BD
2424
所以SVADC=!八/。。=乜瓦)0。
28
因为AD=LBZ),AC=46,/ADB=%,所以Z4QC=f
233
由余弦定理得AC2=AD2+CD2-2AD-CDcos^ADC
iii3
即48=2BO?+CO?CD=(CO—上BO-8。CO
4222
I3
当CO=-B。时,8QCZZ有最大值,即己BOCO=48,则368=32
2
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