设 $\triangle ABC$ 的内角 $A$、$B$、$C$ 所对的边分别为 $a$、$b$、$c$,且 $a \cos C+\dfrac 12c=b$.
【难度】
【出处】
2010年全国高中数学联赛黑龙江省预赛
【标注】
  • 数学竞赛
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    三角
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    解三角形
  • 数学竞赛
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    三角
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    解三角形
  1. 求角 $A$ 的大小;
    标注
    • 数学竞赛
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      三角
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      解三角形
    答案
    $A=\dfrac {\pi}{3}$
    解析
    由正弦定理得$$\sin A \cos C+\dfrac 12\sin C=\sin B,$$又因为 $\sin B=\sin (A+C)$,故原式变为$$\dfrac 12\sin C=\cos A\sin C,$$所以 $\cos A=\dfrac 12$,由 $A$ 为三角形内角,可知 $A=\dfrac {\pi}{3}$.
  2. 若 $a=1$,求 $\triangle ABC$ 内切圆半径 $R$ 的最大值.
    标注
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      三角
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      解三角形
    答案
    $R_{\max}=\dfrac {\sqrt 3}{6}$
    解析
    因为$$S_{\triangle ABC}=\dfrac 12(a+b+c)R,$$且$$S_{\triangle ABC}=\dfrac 12bc\sin A=\dfrac {\sqrt 3}{4}bc,$$所以$$\dfrac {\sqrt 3}{4}bc=\dfrac {1+a+b}{2}R,$$即$$R=\dfrac {\sqrt 3}{2}\cdot \dfrac {bc}{1+b+c}.$$而由余弦定理得$$1=b^2+c^2-bc,$$可得$$bc=\dfrac {(b+c)^2-1}{3}.$$所以 $R=\dfrac {\sqrt 3}{6}(b+c-1)$,又因为 $bc \leqslant \left(\dfrac {b+c}{2}\right)^2$,所以$$\dfrac {(b+c)^2-1}{3}\leqslant \left(\dfrac {b+c}{2}\right)^2.$$所以,$0 \leqslant b+c \leqslant 2$,因此 $R \leqslant \dfrac {\sqrt 3}{6}$,$R_{\max}=\dfrac {\sqrt 3}{6}$,当且仅当 $b=c=1$ 时,即 $\triangle ABC$ 为等边三角形时取得.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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