题目内容
已知△ABC中,A、B、C分别为三个内角,a、b、c为所对边,2(1)求角C;
(2)求△ABC面积S的最大值.
【答案】分析:(1)利用正弦定理化简已知等式的右边,整理后再利用余弦定理变形,求出cosC的值,由C为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出C的度数;
(2)由C的度数求出A+B的度数,用A表示出B,利用三角形的面积公式列出关系式,利用正弦定理化简后,将sinC的值及表示出的B代入,利用两角和与差的正弦函数公式化简,整理后利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,根据正弦函数的图象与性质即可得出面积的最大值.
解答:解:(1)利用正弦定理化简已知的等式得:2
(sin2A-sin2C)=2
sinB(a-b),
整理得:a2-c2=ab-b2,即a2+b2-c2=ab,
∵c2=a2+b2-2abcosC,即a2+b2-c2=2abcosC,
∴2abcosC=ab,即cosC=
,
则C=
;
(2)∵C=
,∴A+B=
,即B=
-A,
∵
=
=2
,即a=2
sinA,b=2
sinB,
∴S△ABC=
absinC=
absin
=
×2
sinA×2
sinB×
=2
sinAsinB=2
sinAsin(
-A)=2
sinA(
cosA+
sinA)
=3sinAcosA+
sin2A=
sin2A+
(1-cos2A)
=
sin2A-
cos2A+
=
sin(2A-
)+
,
则当2A-
=
,即A=
时,S△ABCmax=
.
点评:此题考查了正弦、余弦定理,两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.
(2)由C的度数求出A+B的度数,用A表示出B,利用三角形的面积公式列出关系式,利用正弦定理化简后,将sinC的值及表示出的B代入,利用两角和与差的正弦函数公式化简,整理后利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,根据正弦函数的图象与性质即可得出面积的最大值.
解答:解:(1)利用正弦定理化简已知的等式得:2
整理得:a2-c2=ab-b2,即a2+b2-c2=ab,
∵c2=a2+b2-2abcosC,即a2+b2-c2=2abcosC,
∴2abcosC=ab,即cosC=
则C=
(2)∵C=
∵
∴S△ABC=
=2
=3sinAcosA+
=
则当2A-
点评:此题考查了正弦、余弦定理,两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.
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