内容正文:
第四章 三角函数
专题二 解三角形的综合问题
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课时作业(三十一)
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探究1 利用正、余弦定理解三角形
(2022·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C sin (A-B)=sin B sin (C-A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(2)若a=5,cos A= eq \f(25,31) ,求△ABC的周长.
(1)证明:因为sin C sin (A-B)=sin B sin (C-A),
所以sin C sin A cos B-sin C sin B cos A=sin B sin C cos A
-sin B sin A cos C,
所以ac· eq \f(a2+c2-b2,2ac) -2bc· eq \f(b2+c2-a2,2bc) =-ab· eq \f(a2+b2-c2,2ab) ,
即 eq \f(a2+c2-b2,2) -(b2+c2-a2)=- eq \f(a2+b2-c2,2) ,所以2a2=b2+c2.
(2)解:因为a=5,cos A= eq \f(25,31) ,
由(1)得b2+c2=50,
由余弦定理可得a2=b2+c2-2bc cos A,
则50- eq \f(50,31) bc=25,所以bc= eq \f(31,2) ,
故(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,
所以b+c=9,所以△ABC的周长为a+b+c=14.
eq \a\vs4\al(练1) (2022·天津耀华中学一模)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,b=2 eq \r(7) ,c=2,B= eq \f(π,3) .
(1)求a的值;
(2)求sin A;
(3)求sin (B-2A)的值.
解:(1)由余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B 可得28=a2+4-4a× eq \f(1,2) ⇒a2-2a-24=0,解得a=6 或a=-4(舍去),故a=6.
(2)由正弦定理 eq \f(a,sin A) = eq \f(b,sin B) ⇒ eq \f(6,sin A) = eq \f(2\r(7),sin \f(π,3)) ,
故sin A= eq \f(3\r(21),14) .
(3)由(2)知sin A= eq \f(3\r(21),14) ,则cos A= eq \f(b2+c2-a2,2bc) =- eq \f(\r(7),14) ,故sin 2A=2sin A cos A=2× eq \f(3\r(21),14) × eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(7),14))) =- eq \f(3\r(3),14) ,cos 2A=1-2sin2A=1-2× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3\r(21),14)))
eq \s\up12(2) =- eq \f(13,14) ,
所以sin(B-2A)=sin B cos 2A-cos B sin 2A= eq \f(\r(3),2) × eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(13,14)))