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问题: 三角形ABC,在BC上取一点P,做PM垂直于AB,PN垂直于AC,M、N分别在AB、AC上,何时

三角形ABC,在BC上取一点P,做PM垂直于AB,PN垂直于AC,M、N分别在AB、AC上,当P在BC的什么位置时,三角形PMN的面积最大?
(答案是中点,为何,请详细说明)

解答:

因为角MPN的大小已经固定不动,而三角形面积S满足
S=1/2*PM*PN*sinMPN
所以只要求PM*PN的最大值
设BP=x,那么CP=a-x(其中a是BC边长),0<x<a
所以PM=xsinB,PN=(a-x)sinC
所以PM*PN=(-x^2+ax)sinBsinC
因为角B角C都是不变的
所以当x=a/2即P是BC中点时PMN面积最大