π13
<A<π,所以A=.因为△ABC的面积为S=3=bcsin A=bc,所以bc=4.由余弦定
324理可得a=b+c-bc≥bc=4,所以a≥2,当且仅当b=c=2时,a取最小值2.
132322
(2)△ABC的面积S=acsin B=(a+c-b)=×2accos B,所以tan B=3,因为
2440°
3csin C,所以=3asin A2
2
2
sin(120°-A)sin 120°cos A-cos 120°sin A31c==+>2,故的取值范围为
sin Asin A2tan A2a(2,+∞).
(3)设△ABC的外接圆的圆心为O,则由正弦定理得OA=OB=OC==3,又因为∠BOC2sin A2π1π222
=2∠BAC=,所以∠OBC=(π-∠BOC)=,则在△BOD中,由余弦定理得OD=BO+BD326π22
-2BO·BDcos∠OBC=(3)+2-2×3×2cos =1,所以OD=1,则AD≤AO+OD=3+1,
6当且仅当A,O,D三点共线时等号成立,所以AD的最大值为3+1. π
答案 (1) 2 (2)60° (2,+∞) (3)3+1
3
基础巩固题组
一、选择题
2π23
1.在△ABC中,角A,B,C对应的边分别为a,b,c,若A=,a=2,b=,则B=( )
33π
A. 3π5πC.或 66
2π23解析 ∵A=,a=2,b=,
33∴由正弦定理=可得 sin Asin B233b31
sin B=sin A=×=. a2222ππ
∵A=,∴B=.
36答案 D
2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知b=c,a=2b(1-sin A),则A=( )
2
2
BCB.D.
5π
6π 6
abA.
3π 4
B.D.
π 3π 6
πC. 4
b2+c2-a22b2-a222
解析 在△ABC中,由b=c,得cos A==,又a=2b(1-sin A),所以cos 2
2bc2bA=sin A,
π
即tan A=1,又知A∈(0,π),所以A=,故选C.
4答案 C
3.(一题多解)在△ABC中,AB=3,AC=1,B=30°,△ABC的面积为A.30° C.60°
B.45° D.75°
3
,则C=( ) 2
13
解析 法一 ∵S△ABC=·AB·AC·sin A=,
22
13
即×3×1×sin A=,∴sin A=1,由A∈(0°,180°),∴A=90°, 22∴C=60°.故选C.
sin Bsin C1sin C法二 由正弦定理得=,即=,
ACAB23sin C=
3
,又C∈(0°,180°),∴C=60°或C=120°. 2
当C=120°时,A=30°,
S△ABC=S△ABC=33
≠(舍去).而当C=60°时,A=90°, 423
,符合条件,故C=60°.故选C. 2
答案 C
4.(2018·全国Ⅲ卷)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为则C=( ) πA. 2πC. 4
B.D.π 3π 6
2
2
2
2
2
2
a2+b2-c2
4
,1a+b-ca+b-c解析 根据题意及三角形的面积公式知absin C=,所以sin C==cos C,
242abπ
所以在△ABC中,C=.
4
答案 C
a+c2B5.在△ABC中,cos=(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为( ) 22cA.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形
a+c2B解析 因为cos=, 22ca+ca2B所以2cos-1=-1,所以cos B=, 2cca2+c2-b2a222
所以=,所以c=a+b.
2acc所以△ABC为直角三角形. 答案 B
6.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则“a>b”是“cos 2A<cos 2B”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析 因为在△ABC中,a>b?sin A>sin B?sinA>sinB?2sinA>2sinB?1-2sinA<1-2sinB?cos 2A<cos 2B.所以“a>b”是“cos 2A<cos 2B”的充要条件. 答案 C 二、填空题
7.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知C=60°,b=6,c=3,则A=________.
2
2
2
2
2
2
解析 由正弦定理,得sin B=-B-C=75°. 答案 75°
bsin C=c6×3
32
=
2
,结合b 8.(2020·上海嘉定区质检)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a+b+c)(a-b+c)=ac,则B=________. a2+c2-b21 解析 因为(a+b+c)(a-b+c)=ac,整理得:a+c-b=-ac,即=-=cos B, 2ac2 2 2 2 2π2π 所以B=,故填. 33 答案 2π 3 ?π?72,0<A<π,AC=5,AB=3,则 9.(2019·杭州二中模拟)在三角形ABC中,sin?A+?= 4?104? sin A的值为________,BC的长为________. ππππ?π?72,所以cos?A+π?=2, 解析 因为0<A<,所以<A+<.因为sin?A+?=?4?104?4442???10ππ7222??π?π??π??π?所以sin A=sin??A+?-?=sin?A+?cos -cos?A+?·sin =×- 4?4?4?4?4410210????× 234222 =.所以cos A=.所以BC=AC+AB-2AC·AB·cos A=25+9-24=10,所以BC=255 10. 3答案 5 10 10.(2017·浙江卷)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2.点D为AB延长线上一点,BD=2,连接CD,则△BDC的面积是________,cos∠BDC=________. 解析 依题意作出图形,如图所示, 则sin∠DBC=sin∠ABC. 由题意知AB=AC=4,BC=BD=2, 则sin∠ABC= 151 ,cos∠ABC=. 44 1 所以S△BDC=BC·BD·sin∠DBC 211515=×2×2×=. 242 1因为cos∠DBC=-cos∠ABC=- 4 BD2+BC2-CD28-CD2==,所以CD=10. 2BD·BC8 4+10-410由余弦定理得cos∠BDC==. 42×2×10答案 15 2 10 4 三、解答题 1 11.(2018·北京卷)在△ABC中,a=7,b=8,cos B=-. 7(1)求A; (2)求AC边上的高. 1 解 (1)在△ABC中,因为cos B=-, 7所以sin B=1-cosB=由正弦定理得sin A= 2 43 . 7 asin B3 =. b2 πππ 由题设知 223(2)在△ABC中, 因为sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=3333 所以AC边上的高为asin C=7×=. 142 12.在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,BD=2DC. sin B(1)求; sin C(2)若∠BAC=60°,求B. 解 (1)由正弦定理得 =,=. sin Bsin∠BADsin Csin∠CAD33 , 14 ADBDADDC 因为AD平分∠BAC,BD=2DC,所以 sin BDC1 ==. sin CBD2 (2)因为C=180°-(∠BAC+B),∠BAC=60°,所以 sin C=sin(∠BAC+B)= 31 cos B+sin B. 22 3 , 3 由(1)知2sin B=sin C,所以tan B=即B=30°. 能力提升题组 13.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=b+c-bc,且sin B=3cos 2 2 2 C,则下列结论中正确的是( ) πA.A= 6πC.C= 2 B.c=2a D.△ABC是等边三角形