题目内容
△ABC中,cosB为sinA,sinC的等比中项,sinB为cosA,cosC的等差中项,则∠B等于 .
考点:等差数列与等比数列的综合
专题:等差数列与等比数列,解三角形
分析:由等比中项的性质得cos2B=sinAsinC,由余弦定理得cosB=
,由正弦定理化为cosB=
并化为整式,由等差中项的性质得2sinB=cosA+cosC,两边平方后由平方关系、诱导公式、两角和的余弦公式进行化简,并全部转成cosB形式,再因式分解结合内角的范围求出cosB的值,即可求出角B.
| a2+c2-b2 |
| 2ac |
| sin2A+sin2C-sin2B |
| 2cos2B |
解答:
解:因为△ABC中,cosB为sinA,sinC的等比中项,所以cos2B=sinAsinC,
由余弦定理得,cosB=
=
=
,
所以sin2A+sin2C=2cos3B+sin2B,①
因为sinB为cosA,cosC的等差中项,所以2sinB=cosA+cosC,
则4sin2B=cos2A+cos2C+2cosAcosC,
cos2A+cos2C=4sin2B-2cosAcosC,
所以sin2A+sin2C=2-4sin2B+2cosAcosC
代入①得,2-4sin2B+2cosAcosC=2cos3B+sin2B
则5sin2B=2+2cosAcosC-2cos3B,②
又-cosB=cos(A+C)=cosAcosC-sinAsinC,
则cosAcosC=-cosB+sinAsinC=-cosB+cos2B,
代入②得,5sin2B=2-2cosB+2cos2B-2cos3B
全部转成cosB形式:2cos3B-7cos2B+2cosB+3=0,
则2cos3B-2cos2B-(5cos2B-2cosB-3)=0,
因式分解得:(cosB-3)(2cosB+1)(cosB-1)=0,
解得cosB=3或1或-
,
又0°<B<180°,则cosB=-
,所以cosB=120°,
故答案为:120°.
由余弦定理得,cosB=
| a2+c2-b2 |
| 2ac |
| sin2A+sin2C-sin2B |
| 2sinAsinC |
| sin2A+sin2C-sin2B |
| 2cos2B |
所以sin2A+sin2C=2cos3B+sin2B,①
因为sinB为cosA,cosC的等差中项,所以2sinB=cosA+cosC,
则4sin2B=cos2A+cos2C+2cosAcosC,
cos2A+cos2C=4sin2B-2cosAcosC,
所以sin2A+sin2C=2-4sin2B+2cosAcosC
代入①得,2-4sin2B+2cosAcosC=2cos3B+sin2B
则5sin2B=2+2cosAcosC-2cos3B,②
又-cosB=cos(A+C)=cosAcosC-sinAsinC,
则cosAcosC=-cosB+sinAsinC=-cosB+cos2B,
代入②得,5sin2B=2-2cosB+2cos2B-2cos3B
全部转成cosB形式:2cos3B-7cos2B+2cosB+3=0,
则2cos3B-2cos2B-(5cos2B-2cosB-3)=0,
因式分解得:(cosB-3)(2cosB+1)(cosB-1)=0,
解得cosB=3或1或-
| 1 |
| 2 |
又0°<B<180°,则cosB=-
| 1 |
| 2 |
故答案为:120°.
点评:本题考查等比、等差中项的性质,平方关系、诱导公式、两角和的余弦公式,考查化简、整合、变形能力,难度较大,需要熟练掌握公式和较强的逻辑思维能力.
练习册系列答案
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| A、(-2,+∞) |
| B、(0,+∞) |
| C、(1,+∞) |
| D、(4,+∞) |