在 $\triangle{ABC}$ 中,$a,b,c$ 分别为内角 $A,B,C$ 所对的边,且满足 $\sin A+\sqrt 3 \cos A=2$.
【难度】
【出处】
2011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 $A$ 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
    $\dfrac{\pi}{6}$
    解析
    依题意得$$\sin\left(A+\dfrac{\pi}{3}\right)=1.$$因为 $0<A<\pi$,所以$$\dfrac{\pi}{3}<A+\dfrac{\pi}{3}<\dfrac{4\pi}{3},$$从而$$A+\dfrac{\pi}{3}=\dfrac{\pi}{2},$$所以 $A=\dfrac{\pi}{6}$.
  2. 现给出三个条件:① $a=2$;② $B=45^{\circ}$;③ $c=\sqrt 3 b$.
    试从中选出两个可以确定 $\triangle{ABC}$ 的条件,写出你的选择并以此为依据求 $\triangle{ABC}$ 的面积.(只需写出一个选定方案即可,选多种方案以第一种方案记分)
    标注
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      三角
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      解三角形
    答案
    选择 ①②(或 ①③)
    解析
    方案一:选择 ①②.
    因为$$\dfrac{a}{\sin A}=\dfrac{b}{\sin B},$$所以 $b=2\sqrt 2$.
    因为$$A+B+C=\pi,$$所以$$\begin{split}\sin C&=\sin(A+B)\\&=\sin A\cos B+\cos A\sin B\\&=\dfrac{\sqrt 2+\sqrt 6}{4},\end{split}$$因此 $\triangle ABC$ 的面积为$$\begin{split}S&=\dfrac ab\sin C\\&=\dfrac 12 \times 2\times 2\sqrt 2 \times \dfrac{\sqrt 2+\sqrt 6}{4}\\&=\sqrt 3 +1.\end{split}$$方案二:选择 ①③.
    由余弦定理$$b^2+c^2-2bc\cos A=a^2,$$有$$b^2+3b^2-3b^2=4,$$则 $b=2$,$c=2\sqrt 3$,因此 $\triangle ABC$ 的面积为$$S=\dfrac 12bc\sin A=\dfrac 12 \times 2\times 2\sqrt 3 \times \dfrac 12=\sqrt 3.$$
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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