本题导读

本题考查降幂公式与两角和的余弦公式。核心在于公式法、正余弦定理结合法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年四川卷(理)) 在 中,角 的对边分别为 ,且

(1)求 的值;

(2)若 ,,求向量 在 方向上的投影.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 第一问(化简求值):
    • 使用降幂公式:,处理第一项。
    • 利用诱导公式 处理最后一项。
    • 展开并利用两角和的余弦公式 进行合并化简。
  2. 第二问(向量投影):
    • 概念明确:向量 在 方向上的投影为 。
    • 利用正弦定理求出 ,进而确定角 。
    • 利用余弦定理求出边长 。
    • 代入投影公式求解。

✅【答案】

点击查看答案

✍【详细解析】

Abstract

(Ⅰ)解: 由 代入原式得: 展开得:

由于在 中,,所以 。 代入化简得: 即 。

(Ⅱ)解: 因为 ,且 ,则 。 由正弦定理 得: 。

因为 ,,由于 ,则 。 由于 是钝角,故 必为锐角,所以 ,则 。

根据余弦定理 : 解得 或 (舍去)。

向量 在 方向上的投影为:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:三角恒等变换是基本功,特别是“降幂”与“和差”的转化。

核心方法:“向量问题几何化”。投影的本质就是边长与夹角余弦的乘积,直接寻找 和 。

避坑指南:- 第二问中通过正弦定理求出 后,必须通过边的大小关系确认 是锐角,否则直接取 会出错。 - 投影是有正负号的标量,不要加绝对值。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:三角形面积公式、辅助角公式。

结论推广:在解三角形中,若给出 ,往往优先考虑余弦定理求边,或正弦定理求角。

方法推广:向量投影公式为 。

🔗【关联脉络】

Multi column