题目内容

已知锐角△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量
m
=(sinB,
3
ac),
n
=(b 2-a2-c2,cosB),且
m
n.

(1)求角B的大小;
(2)求sin(B-50°)•[1+
3
tan(B+10°)]
的值.
分析:(1)根据
m
n
=0,利用向量数量积的坐标运算公式与余弦定理化简,可得accosB(
3
-2sinB)=0.再由△ABC是锐角三角形,算出sinB=
3
2
,从而可得B=60°;
(2)由(1)将B=60°代入,可得原式=sin10°(1+
3
tan70°).再根据同角三角函数的关系、诱导公式与辅助角公式,化简得1+
3
tan70°=
2cos10°
cos70°
,代入原式并利用二倍角的正弦公式加以计算,可得答案.
解答:解:(1)∵
m
=(sinB,
3
ac),
n
=(b 2-a2-c2,cosB),且
m
n.

m
n
=sinB(b2-a2-c2)+
3
accosB=0,
又∵△ABC中,根据余弦定理得b2=a2+c2-2accosB,可得b2-a2-c2=-2accosB,
∴-2acsinBcosB+
3
accosB=0,即accosB(
3
-2sinB)=0.
∵锐角△ABC中,accosB>0,
3
-2sinB=0,可得sinB=
3
2
,锐角B=60°;
(2)sin(B-50°)•[1+
3
tan(B+10°)]
=sin10°(1+
3
tan70°)
∵1+
3
tan70°=1+
3
sin70°
cos70°
=
3
sin70°+cos70°
cos70°

=
2sin(70°+30°)
cos70°
=
2sin100°
cos70°
=
2sin(90°+10°)
cos70°
=
2cos10°
cos70°

∴sin10°(1+
3
tan70°)=
2sin10°cos10°
cos70°
=
sin20°
cos70°
=
sin(90°-70°)
cos70°
=
cos70°
cos70°
=1.
因此,sin(B-50°)•[1+
3
tan(B+10°)]
的值为1.
点评:本题以向量数量积运算为载体,着重考查了同角三角函数的关系与诱导公式、二倍角的正弦公式与辅助角公式,考查了利用余弦定理解三角形的知识,属于中档题.
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