在 $\triangle ABC$ 中,$a+b=11$,再从条件 ①、条件 ② 这两个条件中选择一个作为已知,求:
条件 ①:$c=7,\cos A=-\frac{1}{7};$
条件 ②:$\cos A=\frac{1}{8},\cos B=\frac{9}{16}.$
注:如果选择条件 ① 和条件 ② 分别解答,按第一个解答计分.
【难度】
【出处】
2020年高考北京卷
【标注】
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    正弦定理
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    余弦定理
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    正弦定理
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    三角形面积公式
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    余弦定理
  1. $a$ 的值;
    标注
    • 知识点
      >
      三角
      >
      解三角形
      >
      正弦定理
    • 知识点
      >
      三角
      >
      解三角形
      >
      余弦定理
    答案
    解析
    选择条件 ①:由余弦定理得 $a^2=b^2+c^2-2bc\cos A$,即 $a^2-b^2=49-14b\times(-\frac{1}{7})=49+2b$,
    所以 $(a+b)(a-b)=49+2b,$
    因为 $a+b=11$,
    所以 $11a-11b=49-2b$,
    即 $11a-9b=49$,
    联立 $\begin{cases}a+b=11\\11a-9b=49\end{cases}$,解得 $a=8,b=3$,
    故 $a=8$.
    选择条件 ②:在 $\triangle ABC$ 中,$\sin A>0,\sin B>0,C=\pi-(A+B)$,
    因为 $\cos A=\frac{1}{8},\cos B=\frac{9}{16}$,
    所以 $\sin A=\sqrt{1-\cos^2A}=\frac{2\sqrt7}{8},\sin B=\sqrt{1-\cos^2B}=\frac{5\sqrt7}{16}$,
    由正弦定理可得 $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}$,
    所以 $\frac{a}{b}=\frac{\sin A}{\sin B}=\frac{6}{5}$,
    因为 $a+b=11$,
    所以 $a=6,b=5$,
    故 $a=6$.
  2. $\sin C$ 和 $\triangle ABC$ 的面积.
    标注
    • 知识点
      >
      三角
      >
      解三角形
      >
      正弦定理
    • 知识点
      >
      三角
      >
      解三角形
      >
      三角形面积公式
    • 知识点
      >
      三角
      >
      解三角形
      >
      余弦定理
    答案
    解析
    选择条件 ①:在 $\triangle ABC$ 中,$\sin A>0$,
    所以 $\sin A=\sqrt{1-\cos^2A}=\frac{4\sqrt3}{7}$,
    由正弦定理可得 $\frac{a}{\sin A}=\frac{c}{\sin C}$,
    所以 $\sin C=\frac{c\sin A}{a}=\frac{7\times\frac{4\sqrt3}{7}}{8}=\frac{\sqrt3}{2}$,
    所以 $S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\times8\times3\times\frac{\sqrt3}{2}=6\sqrt3$.
    选择条件 ②:在 $\triangle ABC$ 中,$C=\pi-(A+B)$,
    所以 $\sin C=\sin(A+B)=\sin A\cos B+\cos A\sin B=\frac{2\sqrt7}{8}\times\frac{9}{16}\times+\frac{5\sqrt7}{16}\times\frac{1}{8}=\frac{\sqrt7}{4}$.
    所以 $S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\times6\times5\times\frac{\sqrt7}{4}=\frac{15\sqrt7}{4}$.
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
0.114939s