答案:
120°
15.在△ABC中,A=60°,b=1,△ABC的面积为,则=________.
解析:
由bcsinA=,得c=4.
∴a==.
∴==.
答案:
16.在△ABC中,=(2cosα,2sinα),=(5cosβ,5sinβ),若·=-5,则S△OAB=________.
解析:
由·=-5,得cos(α-β)=-.
∴sin(α-β)=.
S△OAB=||·||·sin(α-β)=×2×5×=.
答案:
三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)
17.(10分)如图所示,在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ABC=60°,AC=7,AD=6,S△ACD=,求AB的长.
解:
在△ACD中,S△ACD=AC·ADsin∠1,
∴sin∠1===,∴sin∠2=.
在△ABC中,BC==5且cos∠2==,
∴BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos∠2.
即25=AB2+49-11AB,(AB-8)·(AB-3)=0.
∴AB=8或AB=3.
18.(12分)在△ABC中,已知c=,b=1,B=30°.
(1)求角A;
(2)求△ABC的面积.
解:
(1)由=得,
sinC=sinB=sin30°=.
∵c>b,∴C>B,∴C=60°或C=120°.
∴A=90°或A=30°.
(2)S△ABC=bcsinA=×1×sin90°=.
或S△ABC=bcsinA=×1××sin30°=.
即△ABC的面积为或.
19.(12分)在△ABC中,已知(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)·sin(A+B),试判断△ABC的形状.
解:
由题意可知a2[sin(A+B)-sin(A-B)]
=b2[sin(A-B)+sin(A+B)],
即a2·2sinBcosA=b2·2sinAcosB.
∵sinAsinB≠0,
∴2sinAcosA=2sinBcosB,即sin2A=sin2B.
∴A=B或A+B=.
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
20.(12分)设△ABC是锐角三角形,a,b,c分别是内角A,B,C所对的边,并且sin2A=sin(+B)·sin(-B)+sin2B.
(1)求角A的值;
(2)若·=12,a=2,求b,c(其中b解:
(1)因为sin2A=(cosB+sinB)(cosB-sinB)+sin2B=cos2B-sin2B+sin2B=,
所以sinA=±,又因为A为锐角,所以A=.
(2)由·=12,可得cbcosA=12.①
由
(1)知A=,所以cb=24.②
由余弦定理,知a2=c2+b2-2cbcosA,
将a=2及①代入,得c2+b2=52,③
③+②×2,得(c+b)2=100,所以c+b=10.
因此,c,b是一元二次方程t2-10t+24=0的两个根.
解此方程并由c>b,知c=6,b=4.
21.(12分)如图,在△ABC中,AB=AC=a,以BC为边向外作正三角形BCD,求AD的最大值.
解:
由题意,得AD垂直平分BC,则∠BDA=30°,设∠BAD=α,则∠ABD=150°-α.在△ABD中,由正弦定理,得
=,
所以AD==2asin(150°-α).
所以当α=60°,即∠BAC=120°时,AD取最大值2a.
22.(12分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,设f(x)=a2x2-(a2-b2)x-4c2.
(1)若f
(1)=0,且B-C=,求角C的大小;
(2)若f
(2)=0,求角C的取值范围.
解:
(1)∵f
(1)=0,
∴a2-(a2-b2)-4c2=0.
∴b2=4c2.
∴b=2c.
∴sinB=2sinC.
又B-C=,
∴sin(C+)=2sinC.
∴sinC·cos+cosC·sin=2sinC.
∴sinC-cosC=0.
∴sin(C-)=0.
又-(2)若f
(2)=0,则4a2-2(a2-b2)-4c2=0,
∴a2+b2=2c2.
∴cosC==.
又2c2=a2+b2≥2ab,
∴ab≤c2.
∴cosC≥.
∴0