内容正文:
1
2
3
4
1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bc=1,2b2+c2=a2,则当B取最大值时,△ABC的周长为( )
A.2+ B.2+
C.3 D.3+
基础巩固练
B
1
2
3
4
解析:因为bc=1,2b2+c2=a2,则b2=,
由余弦定理可得cos B====(+)≥×2=,
当且仅当=时,即当a=c时等号成立,
即cos B≥.
因为余弦函数y=cos x在(0,π)上单调递减,且B∈(0,π),故0<B≤,
故B的最大值为,此时a=c,则b==c,
再由bc=1可得b=c=1,则a=,此时△ABC的周长为a+b+c=2+.
1
2
3
4
2.(2025·浙江杭州模拟)如图,在△ABC中,若sin2A+sin2B+sin2C=2sin Asin Bsin C,DB=2,DC=4,则四边形ABDC的面积的最大值为 .
8+5
1
2
3
4
解析:由正弦定理可知sin2A+sin2B+sin2C=2sin Asin Bsin C可化为
a2+b2+c2=2absin C,
由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C≥2ab-2abcos C
(当且仅当a=b时等号成立)得a2+b2+c2=2c2+2abcos C,
所以2c2+2abcos C=2absin C,即c2+abcos C=absin C,
即c2=-abcos C+absin C≥2ab-2abcos C(当且仅当a=b时等号成立),
整理为cos C+sin C≥2,即2sin(C+)≥2,
1
2
3
4
又sin(C+)≤1,
所以sin(C+)=1,又<C+<,
所以C+=,即C=,
同理,条件等式也可化简为a2+b2+c2=2bcsin A和a2+b2+c2=2acsin B,可得A=B=,
所以△ABC是等边三角形.
1
2
3
4
设∠BDC=θ,θ∈(0,π),在△BCD中,BC2=4+16-16cos θ=20-16cos θ,
S△ABC=BC2=5-4cos θ,S△BCD=×2×4×sin θ=4sin θ,
S四边形ABDC=S△ABC+S△BDC=5-4cos θ+4sin θ=5+8sin(θ-),
当θ=时,四边形ABDC的面积取得最大值,最大值为8+5.
1
2
3
4
3.(2022·新课标Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=.
(1)若C=,求B;
解:因为==,且cos B≠0,所以=,
即sin B=cos Acos B-sin Asin B=cos(A+B)=-cos C>0,
由cos C<0,得<C<π,0<B<,又C=,所以sin B=-cos C=,所以B=.
1
2
3
4
(2)求的最小值.
解:由(1)知,<C<π,0<B<.
因为sin B=-cos C=sin(C-),
所以C=+B,即A=-2B,所以B∈(0,),C∈(,),
所以==
==4cos2B+-5≥2-5=4-5,当且仅当cos2B=时取等号,所以的最小值为4-5.
1
2
3
4
4.(2025·辽宁沈阳模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足=a.
(1)求角B的大小;
能力提升练
1
2
3
4
解:由正弦定理得=sin A,
即sin Bsin A=sin A(1+cos B).
因为0<A<π,所以sin A≠0,
所以sin B=1+cos B,
所以sin(B-)=.
又因为-<B-<,所以B=.
1
2
3
4
(2)若b=,求△ABC面积的最大值;
解:由余弦定理得cos B==,代入b=得a2+c2=3+ac,
根据基本不等式a2+c2≥2ac,得ac≤3,当且仅当a=c=时,等号成立,
△ABC的面积为acsin B=ac≤,故面积的最大值为.
1
2
3
4
(3)求sin Asin C+sin Bsin C+sin Bsin A的取值范围.
解: sin Asin C+sin Bsin C+sin Bsin A=
sin Asin C+(sin A+sin C)=sin Asin(-A)+[sin A+sin(-A)]
=sin 2A+sin2A+sin A+cos A
=sin(2A-)+sin(A+)+,
令x=A+,则2A-=2x-,
所以sin(2A-)+sin(A+)+=sin2x+sin x-=(sin x+)2-.
1
2
3
4
因为A∈(0,),所以x∈(,),
所以sin x∈(,1],
当sin x∈(,1]时,sin2x+sin x->()2+×-=,
当sin x=1时,(sin2x+sin x-)max= 12+×1-=,
故sin Asin C+sin Bsin C+sin Bsin A的取值范围为(,].
感谢您的观看
$