在 $\triangle{ABC}$ 中,角 $A,B,C$ 的对边分别为 $a,b,c$,且满足 $(2a-c)\cos B=b\cos C$,$\sin^2 A=\sin^2 B+\sin ^2 C-\lambda \sin B \sin C$($\lambda \in \mathbb R$).
【难度】
【出处】
2009年全国高中数学联赛黑龙江省预赛
【标注】
  1. 求角 $B$ 的大小;
    标注
    答案
    $\dfrac{\pi}{3}$
    解析
    因为 $(2a-c)\cos B=b\cos C$,由正弦定理得$$(2\sin A -\sin C)\cos B=\sin B\cos C,$$即$$2\sin A\cos B=\sin C\cos B+\sin B\cos C.$$因为 $A+B+C=\pi$,$0<A<\pi$,所以$$2\sin A\cos B=\sin(B+C)=\sin A,$$故 $\cos B=\dfrac 12$.
    又因为 $0<B<\pi$,所以 $B=\dfrac{\pi}{3}$.
  2. 若 $\lambda =\sqrt 3$,试判断 $\triangle{ABC}$ 的形状;
    标注
    答案
    直角三角形
    解析
    因为$$\sin^2A=\sin^2B+\sin^2C-\lambda \sin B\sin C(\lambda \in \mathbb R),$$由正弦定理得$$a^2=b^2+c^2-\lambda bc,$$所以$$\cos A=\dfrac{b^2+c^2-a^2}{2bc}=\dfrac{\lambda bc}{2bc}=\dfrac{\lambda}{2}.$$若 $\lambda =\sqrt 3$,因为 $0<A<\pi$,所以 $A=\dfrac{\pi}{6}$.
    又因为 $B=\dfrac{\pi}{3}$,所以 $C=\dfrac{\pi}{2}$,故 $\triangle{ABC}$ 为以角 $C$ 为直角的直角三角形.
  3. 若 $\triangle{ABC}$ 为钝角三角形,求实数 $\lambda$ 的取值范围.
    标注
    答案
    $(-1,0)\cup(\sqrt 3,2)$
    解析
    若 $\triangle{ABC}$ 为钝角三角形,又因为 $B=\dfrac{\pi}{3}$,所以$$\dfrac{\pi}{2}<A<\dfrac{2\pi}{3}\lor 0<A<\dfrac{\pi}{6},$$故$$-\dfrac 12 <\cos A<0\lor \dfrac{\sqrt 3}{2}<\cos A<1.$$由 $(2)$ 中的推理得,$\cos A=\dfrac{\lambda}{2}$,所以$$-\dfrac 12 <\dfrac{\lambda}{2}<0\lor \dfrac{\sqrt 3}{2}<\dfrac{\lambda}{2}<1,$$故实数 $\lambda $ 的取值范围为 $(-1,0)\cup(\sqrt 3,2)$.
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 问题3 答案3 解析3 备注3
0.115914s