题目内容

在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知c=1,C=
π
3

(1)若cos(θ+C)=
3
5
,0<θ<π,求cosθ;
(2)若sinC+sin(A-B)=3sin2B,求△ABC的面积.
分析:(1)根据题意,得出sin(θ+C)=sin(θ+
π
3
)=
4
5
.结合配角θ=(θ+
π
3
)-
π
3
利用两角差的余弦公式,即可算出的值.
(2)利用sinC=sin(A+B),结合两角和与差的正弦公式化简整理,得cosB(sinA-3sinB)=0,从而cosB=0或sinA=3sinB.再分cosB=0和a=3b两种情况加以讨论,即可分别求出两种情况下△ABC的面积S.
解答:解:(1)∵0<θ<π,C=
π
3
,cos(θ+C)=
3
5

∴可得θ+C=θ+
π
3
是锐角,sin(θ+C)=sin(θ+
π
3
)=
4
5

∴cosθ=cos[(θ+
π
3
)-
π
3
]=
3
5
×
1
2
+
4
5
×
3
2
=
4
3
+3
10

cosθ=
4
3
+3
10
…(6分)
(2)∵A+B=π-C,可得sinC=sin(A+B)
∴由sinC+sin(A-B)=3sin2B,得sin(A+B)+sin(A-B)=3sin2B,
即2sinAcosB=6sinBcosB,可得cosB(sinA-3sinB)=0
∴cosB=0或sinA=3sinB
①cosB=0,得B=
π
2
,结合C=
π
3
得A=
π
6

∴a=
3
3
,b=
2
3
3

△ABC的面积S=
1
2
absinC
3
6
…..(4分)
②若sinA=3sinB,则a=3b,
由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,得1=10b2-6b2cos
π
3

即7b2=1,解之得b=
7
7
,从而a=
3
7
7

△ABC的面积S=
1
2
absinC=
3
3
28
…(4分)
点评:本题给出三角形的一边和其对角,在已知等式的情况下求三角形的面积.着重考查了和与差的三角函数公式、正余弦定理解三角形等知识,属于中档题.
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