题目内容

已知锐角△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且2sin(c+
π
3
)=sin2C+sin
π
3

(1)求角C的大小;
(2)若a=4,设D是BC的中点,
AD
AC
=2
AB
AC
,求△ABC的面积.
分析:(1)根据两角和的正弦公式和二倍角三角函数公式,将已知等式化简整理得:sinC+
3
cosC=2sinCcosC+
3
2
,再因此分解得(2cosC-1)(
3
2
-sinC)=0,最后结合△ABC是锐角三角形,可得出C=
π
3

(2)D是BC的中点,得
AD
=
1
2
AB
+
AC
),代入
AD
AC
=2
AB
AC
并化简整理,得2
AC
2
=3
BC
AC
=
3
2
|
BC
|•|
AC
|,
因此,|
AC
|=
3
4
|
BC
|即b=
3
4
a=3,再由正弦定理的面积公式,即可算出△ABC的面积.
解答:解:(1)∵2sin(c+
π
3
)=sin2C+sin
π
3

∴2(sinCcos
π
3
+cosCsin
π
3
)=2sinCcosC+
3
2

即sinC+
3
cosC=2sinCcosC+
3
2
,移项整理得:(2cosC-1)(
3
2
-sinC)=0
∴cosC=
1
2
或sinC=
3
2
,结合C为锐角,可得C=
π
3

(2)∵D是BC的中点,得
AD
=
1
2
AB
+
AC

AD
AC
=2
AB
AC
1
2
AB
+
AC
)•
AC
=2
AB
AC

化简整理,得
AC
2
=3
AB
AC
=3(
AC
+
CB
)•
AC

∴2
AC
2
=3
BC
AC
=3|
BC
|•|
AC
|cosC=
3
2
|
BC
|•|
AC
|
因此,|
AC
|=
3
4
|
BC
|即b=
3
4
a=3
∴△ABC的面积S=
1
2
absinC=
1
2
×4×3×sinC=3
3
点评:本题给出锐角三角形,在已知三角等式的情况下求角C的大小,求三角形的面积,着重考查了两角和的正弦公式、正弦定理和向量数量积的运算公式等知识,属于中档题.
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