题目内容
如图△ABC,D是∠BAC的平分线(Ⅰ)用正弦定理证明:
AB |
AC |
BD |
DC |
(Ⅱ)若∠BAC=120°,AB=2,AC=1,求AD的长.
分析:(Ⅰ)设∠ADB=α,∠BAD=β则在△ABD中根据正弦定理
=
,同时在△ACD中根据正弦定理
=
由根据∠BAD=∠DAC,∠DCA=180°-α,进而得出
=
,进而证明
=
(Ⅱ)先由余弦定理在△ABC求出BC,再根据AB=2,AC=1,
=
求出BD和DC,在△ABD中由余弦定理得求出AD
AB |
BD |
sinα |
sinβ |
AC |
DC |
sin∠ADC |
sin∠DCA |
sin∠ADC |
BD∠DCA |
sinα |
sinβ |
AB |
AC |
BD |
DC |
(Ⅱ)先由余弦定理在△ABC求出BC,再根据AB=2,AC=1,
AB |
AC |
BD |
DC |
解答:(Ⅰ)证明:设∠ADB=α,∠BAD=β,则∠ADC=180°-α,∠CAD=β
由正弦定理得,在△ABD中,
=
①
在△ACD中,
=
,②
又sinα=sin(180°-α)③
由①②③得:
=
.
(Ⅱ)解:在△ABC中,由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2AB•ACcos∠BAC
=4+1-2×2×1×cos120°=7.20090209
故BC=
设BD=x,DC=y,则
x+y=
④
由(Ⅰ)得
=2,即x=2y⑤
联立④⑤解得x=
,y=
故cosB=
=
在△ABD中,由余弦定理得
AD2=AB2+BD2=2AB•BDcos∠ABD
=4+(
)2-2×2×
×
=
所以AD=
.
由正弦定理得,在△ABD中,
AB |
sinα |
BD |
sinβ |
在△ACD中,
AC |
sin(180°-α) |
DC |
sinβ |
又sinα=sin(180°-α)③
由①②③得:
AB |
AC |
BD |
DC |
(Ⅱ)解:在△ABC中,由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2AB•ACcos∠BAC
=4+1-2×2×1×cos120°=7.20090209
故BC=
7 |
设BD=x,DC=y,则
x+y=
7 |
由(Ⅰ)得
x |
y |
联立④⑤解得x=
2
| ||
3 |
| ||
3 |
故cosB=
AB2+BC2-AC2 |
2AB•BC |
5 | ||
2
|
在△ABD中,由余弦定理得
AD2=AB2+BD2=2AB•BDcos∠ABD
=4+(
2
| ||
3 |
2
| ||
3 |
5 | ||
2
|
=
4 |
9 |
所以AD=
2 |
3 |
点评:本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用.在解三角形问题的时候往往通过这两个定理进行角和边的互化,故应灵活运用.
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