$\triangle ABC$ 的内角 $A,B,C$ 的对边分别为 $a,b,c$,已知 $a\sin\dfrac{A+C}{2}=b\sin A$.
(1)求 $B$;
(2)若 $\triangle ABC$ 为锐角三角形,且 $c=1$,求 $\triangle ABC$ 面积的取值范围.
(1)求 $B$;
(2)若 $\triangle ABC$ 为锐角三角形,且 $c=1$,求 $\triangle ABC$ 面积的取值范围.
【难度】
【出处】
2019年高考全国III卷(文)
【标注】
【答案】
略
【解析】
(1)由题设及正弦定理得 $\sin A\sin \dfrac{A+C}{2}=\sin B\sin A$.
因为 $\sin A\ne 0$,所以 $\sin\dfrac{A+C}{2}=\sin B$.
由 $A+B+C=180^\circ$,可得 $\sin \dfrac{A+C}{2}=\cos\dfrac{B}{2}$,故 $\cos\dfrac{B}{2}=2\sin\dfrac{B}{2}\cos\dfrac{B}{2}$.
因为 $\cos\dfrac{B}{2}\ne 0$,故 $\sin\dfrac{B}{2}=\dfrac{1}{2}$,因此 $B=60^\circ$.
(2)由题设及(1)知 $\triangle ABC$ 的面积 $S_{\triangle ABC}=\dfrac{\sqrt{3}}{4}a$.
由正弦定理得 $a=\dfrac{c\sin A}{\sin C}=\dfrac{\sin(120^\circ-C)}{\sin C}=\dfrac{\sqrt{3}}{2\tan C}+\dfrac{1}{2}$.由于 $\triangle ABC$ 为锐角三角形,故 $0^\circ<A<90^\circ,0^\circ<C<90^\circ$,由(1)知 $A+C=120^\circ$,所以 $30^\circ<C<90^\circ$,故 $\dfrac {1}{2}<a<2$,从而 $\dfrac{\sqrt{3}}{8}<S_{\triangle ABC}<\dfrac{\sqrt{3}}{2}$.
因此,$\triangle ABC$ 面积的取值范围是 $\left(\dfrac{\sqrt{3}}{8},\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)$.
因为 $\sin A\ne 0$,所以 $\sin\dfrac{A+C}{2}=\sin B$.
由 $A+B+C=180^\circ$,可得 $\sin \dfrac{A+C}{2}=\cos\dfrac{B}{2}$,故 $\cos\dfrac{B}{2}=2\sin\dfrac{B}{2}\cos\dfrac{B}{2}$.
因为 $\cos\dfrac{B}{2}\ne 0$,故 $\sin\dfrac{B}{2}=\dfrac{1}{2}$,因此 $B=60^\circ$.
(2)由题设及(1)知 $\triangle ABC$ 的面积 $S_{\triangle ABC}=\dfrac{\sqrt{3}}{4}a$.
由正弦定理得 $a=\dfrac{c\sin A}{\sin C}=\dfrac{\sin(120^\circ-C)}{\sin C}=\dfrac{\sqrt{3}}{2\tan C}+\dfrac{1}{2}$.由于 $\triangle ABC$ 为锐角三角形,故 $0^\circ<A<90^\circ,0^\circ<C<90^\circ$,由(1)知 $A+C=120^\circ$,所以 $30^\circ<C<90^\circ$,故 $\dfrac {1}{2}<a<2$,从而 $\dfrac{\sqrt{3}}{8}<S_{\triangle ABC}<\dfrac{\sqrt{3}}{2}$.
因此,$\triangle ABC$ 面积的取值范围是 $\left(\dfrac{\sqrt{3}}{8},\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)$.
答案
解析
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