本题由2023级25班钱旭升讲解!

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记\(\triangle ABC\)的内角\(A,B,C\)的对边分别为\(a,b,c\),已知\(\triangle ABC\)的面积为\(\sqrt{3}\),\(D\)为\(BC\)中点,且\(AD = 1\).

(1)若\(\angle ADC = \displaystyle \frac{\pi}{3}\),求\(\tan B\);

(2)若\(b^2 + c^2 = 8\),求\(b,c\).


答案解析

(1)由题设知△ABD面积为$\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$,得$\displaystyle \frac{1}{2}×1×\displaystyle \frac{a}{2}×\sin\displaystyle \frac{2\pi}{3}=\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}$,解得$a = 4$。

由正弦定理得$\displaystyle \frac{1}{\sin B}=\displaystyle \frac{2}{\sin\left(B + \displaystyle \frac{2\pi}{3}\right)}$,

即$5\sin B = \sqrt{3}\cos B$,因此$\tan B = \displaystyle \frac{\sqrt{3}}{5}$。

(2)令$∠ADB = \alpha$。由余弦定理得$c^{2}=1 + \left(\displaystyle \frac{a}{2}\right)^{2}-2×1×\displaystyle \frac{a}{2}×\cos\alpha$,$b^{2}=1 + \left(\displaystyle \frac{a}{2}\right)^{2}-2×1×\displaystyle \frac{a}{2}×\cos(\pi – \alpha)$。

所以$b^{2}+c^{2}=2 + \displaystyle \frac{a^{2}}{2}$,由题设可得$a = 2\sqrt{3}$。因为△ABD和△ACD面积均为$\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}\sin\alpha$,

故$\sin\alpha = 1$,$\alpha = \displaystyle \frac{\pi}{2}$,所以$b = c = 2$。