已知 $A$,$B$,$C$ 为 $\triangle ABC$ 的内角,$\tan A$,$\tan B$ 是关于 $x$ 的方程 $x^2+\sqrt3px-p+1=0$($p\in{\mathbb R}$)的两个实根.
【难度】
【出处】
2015年高考四川卷(文)
【标注】
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求 $C$ 的大小;标注答案$C=60^\circ$.解析先用含 $p$ 的代数式表示 $\tan A$,$\tan B$ 的和与积,再将其代入和角公式 $\tan \left(A+B\right)$ 中得其值,最后由三角形内角和可得结果.由已知,方程 $x^2+\sqrt3px-p+1=0$ 的判别式\[\begin{split}\Delta&=\left(\sqrt3p\right)^2-4\left(-p+1\right)\\& =3p^2+4p-4\geqslant0,\end{split}\]所以 $p\leqslant-2$ 或 $p\geqslant\dfrac23$.
由根与系数的关系,有\[\tan A+\tan B=-\sqrt3p ,\\ \tan A\tan B=1-p.\]于是\[1-\tan A\tan B=1-\left(1-p\right)=p\neq0,\]从而\[\begin{split}\tan\left(A+B\right)&\overset {\left[a\right]}=\dfrac{\tan A+\tan B}{1-\tan A\tan B}\\ &=-\dfrac{\sqrt3p}{p}=-\sqrt3.\end{split}\](推导中用到 $\left[a\right]$.)
所以 $A+B=120^\circ $,所以\[C=180^\circ -\left(A+B\right)=60^\circ.\] -
若 $AB=3$,$AC=\sqrt6$,求 $p$ 的值.标注答案$p=-1-\sqrt3$.解析先由正弦定理解三角形,再由和差角公式得出 $\tan A$ 的值,最后结合韦达定理即可得出 $p$ 的值.由正弦定理,得\[\begin{split}\sin {B}=\dfrac{AC\sin C}{AB} =\dfrac{\sqrt2}{2},\end{split}\]解得 $B=45^\circ $ 或 $B=135^\circ $(舍去).于是\[A=180^\circ -B-C=75^\circ .\]则\[\begin{split}\tan A&=\tan\left(45^\circ+30^\circ\right)\\ &\overset {\left[b\right]}=\dfrac{\tan{45^\circ}+\tan{30^\circ}}{1-\tan{45^\circ}\tan{30^\circ}}\\ &=2+\sqrt3.\end{split}\](推导中用到 $\left[b\right]$.)所以\[p=-\dfrac{1}{\sqrt3}\left(\tan A+\tan B\right)=-1-\sqrt3.\]
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