本题导读
本题考查正弦定理与余弦定理、三角恒等变换(两角和公式、二倍角公式)。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。
📌【题干】
Question
(2016年浙江卷(理)) 在 中,内角 所对的边分别为 ,已知 .
(1)证明:;
(2)若 的面积 ,求角 的大小.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(证明 ):
- 切入点:已知式子包含边和角的混合,首选正弦定理进行“边化角”。
- 转化逻辑:将 替换为 。利用 将 展开,通过合并同类项寻找 与 的关系。
- 第二问(求角 ):
- 条件提取:面积 。
- 联立结论:利用第一问的 以及正弦定理 。
- 化简方向:将所有的边和角都转化为关于 和 的正弦式子,化简出 与 的等量关系,注意分类讨论钝角三角形的情况。
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角 的大小为 或
✍【详细解析】
Abstract
(1)证明:
由正弦定理 ,已知 可化为: 在 中,,故 。代入上式: 利用两角和的正弦公式展开: 移项合并同类项: 利用二倍角公式 且 : 因为 ,故 ,约去 得: 即 。 由于 是三角形内角,,故只能有 。 所以 。
(2)解:
由 得: 由正弦定理得:。 由于 ,得 。 由(1)知 ,代入上式得: 因为 ,得 。 由于 ,则: 。 在三角形中,由上式可得:
- 。此时 。
- 。 代入 及 得:, 解得 。此时 。
综上所述,角 的大小为 或 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 边角转化的选择:如果式子中出现 或 较多,余弦定理往往更直接;如果式子是边的一次方关系(如本题 ),正弦定理通常能更有效地降幂并利用三角恒等式。
- 二倍角公式的逆向应用:在第一问中,处理 也可以使用和差化积公式,但利用展开合并更为稳健。
- 解的完整性:在第二问中, 容易漏掉钝角的情况(即 ),这是解三角形题目中的高频失分点。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:若题目给定的是 ,你能直接得出角 吗?
- 提示:利用余弦定理可知 ,即 。
- 常用结论:在 中, 等价于 是直角三角形()或其中一个角比另一个角大 。
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