本题导读

本题考查平面向量的数量积、余弦定理。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2009年湖南卷(理)) 在 中,已知 ,求角 的大小.

🔍【思路分析】

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  1. 根据向量数量积的定义 ,由第一等式解出 ,从而确定角 。
  2. 将边长分别设为 ,由第二等式得到关于三边的一阶齐次关系,再联立余弦定理消元求解边长比例,进而求出角 和 。

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角 的大小分别为: 或

✍【详细解析】

Abstract

由平面向量数量积定义,。 代入已知第一个等式得: 因为 ,两边约去后得: 因为 ,所以 。

设 的三边 ,代入第二个等式 , 可得 。 由余弦定理得: 将 和 代入,得: 移项合并同类项得: 两边同除以 得: 设 ,则 。 解得 或 。

  • 情况一:当 时,。 代入 得 。 因为 ,所以 。 则 。
  • 情况二:当 时,。 同理可得 。 因为 ,所以 。 则 。

综上所述,角 的大小分别为: 或 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:向量数量积的代数与几何意义,余弦定理的综合消元,齐次方程解法。
  2. 核心方法:两边同除以 构造一元二次方程(或利用 观察法)。
  3. 避坑指南:由 求解时极易由于对称性产生漏解,必须全面讨论 和 两种可能;写最终结论时要确保 对应清晰。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题是由高中数学课本中“解三角形”章节的典型边角互化问题,引入向量数量积进行多考点交汇改编而来的高频解答题型。
  2. 结论推广:在 中,若满足 ,往往暗示着该三角形为特殊的等腰三角形或含有特定特殊角,可以通过余弦定理直接建立边比。

🔗【关联脉络】

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