本题导读
本题是解三角形与向量数量积的综合压轴题。核心在于利用面积公式建立边长与高的关系,同时巧妙利用四点共圆的几何特征确定向量之间的夹角,最后通过数量积公式求解。
📌【题干】
Question
(2015年上海卷(理)) 在锐角三角形 中,, 为边 上的点, 与 的面积分别为 和 .过 作 于 , 于 ,则 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 转化三角函数:已知 且 为锐角,求出 和 的精确值。
- 利用面积法求边长乘积:
- 设 。
- 。
- 。
- 考虑大三角形 。
- 同时 。由此可求出 的值,进而结合前两个等式求出 。
- 分析向量夹角:
- 观察四边形 ,由于 ,对角互补,故 四点共圆。
- 向量 与 的夹角为 。在该四圆内,。
- 计算数量积:根据公式 进行计算。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
第一步:求三角函数值 因为 为锐角且 , 根据 及 , 解得:,。
第二步:求 的值 由 , 得 。 又由面积公式: ; 。 两式相乘得:。 代入 :
第三步:计算向量数量积 在四边形 中,, 故 四点共圆,则向量 的夹角 。 代入数值:
答案:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:三角形面积公式 ;平面向量数量积的几何定义;四点共圆的判定及其角度性质。
- 核心方法:等量代换法。利用面积作为桥梁,将题目中的高度()与底边()联系起来。
- 避坑指南:计算向量夹角时,一定要注意是 而不是 。钝角夹角导致数量积为负,这是上海卷常考的陷阱。
📖【试题探源与推广】
Tip
*结论推广: 若四边形对角互补,则该四边形外接圆上,任两边对应向量的数量积与夹角余弦正负一致。
- 相关知识点:正弦定理、余弦定理、共线向量定理。
🔗【关联脉络】
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