设 $\triangle ABC$ 的内角 $A,B,C$ 的对边分别为 $a,b,c$,且满足 $\sin A+\sin B=(\cos A+\cos B)\sin C$.
【难度】
【出处】
2015年全国高中数学联赛陕西省预赛(二试)
【标注】
  1. 求证:$\triangle ABC$ 为直角三角形;
    标注
    答案
    解析
    题中等式结合和差化积公式,得$$2\sin\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A-B}{2}=2\cos\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A-B}{2}\cdot\sin(A+B),$$再利用二倍角公式,有$$2\sin\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A-B}{2}=2\cos\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A-B}{2}\cdot2\sin\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A+B}{2}.$$因为$$\sin\dfrac{A+B}{2}\ne0,\cos\dfrac{A-B}{2}\ne0,$$所以$$2\cos^2\dfrac{A+B}{2}=1,$$即$$\cos(A+B)=0.$$再结合$$0^\circ<A+B<180^\circ,$$所以 $A+B=90^\circ$.
    因此 $\triangle ABC$ 是以点 $C$ 为直角顶点的直角三角形.
  2. 若 $a+b+c=1+\sqrt2$,求 $\triangle ABC$ 面积的最大值.
    标注
    答案
    $\dfrac14$
    解析
    因为 $\triangle ABC$ 为直角三角形,且$$a+b+c=1+\sqrt2$$为定值,所以当且仅当 $\triangle ABC$ 为等腰直角三角形时,面积最大.
    当 $\triangle ABC$ 为等腰直角三角形时,$$a=b=\dfrac{\sqrt2}{2}c,$$代入$$a+b+c=1+\sqrt2,$$解得 $c=1$,从而$$a=b=\dfrac{\sqrt2}{2},$$故 $\triangle ABC$ 面积的最大值为 $\dfrac14$.
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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