题目内容
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足 (
a-c)cosB=bcosC.
(1)求角B的大小;
(2)若b=
,求△ABC面积的最大值.
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(1)求角B的大小;
(2)若b=
| 6 |
分析:(1)利用正弦定理,将题中等式的边化成角的正弦的形式,进而利用两角和的正弦公式与诱导公式,化简整理求得cosB的值,可得角B的大小;
(2)由余弦定理b2=a2+c2-2accosB的式子,结合题意算出a2+c2-
ac=6,利用基本不等式求得ac的最大值,代入△ABC的面积公式加以计算,可得△ABC面积的最大值.
(2)由余弦定理b2=a2+c2-2accosB的式子,结合题意算出a2+c2-
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解答:解:(1)∵(
a-c)cosB=bcosC,
∴由正弦定理,得(
sinA-sinC)cosB=sinBcosC,
可得
sinA•cosB-sinC•cosB=sinBcosC,
化简得
sinA•cosB=sinC•cosB+sinBcosC,
∵sinC•cosB+sinBcosC=sin(B+C),
∴
sinA•cosB=sin(B+C).
∵在△ABC中,sin(B+C)=sin(π-A)=sinA>0,
∴
sinA•cosB=sinA,解得cosB=
,
结合B∈(0,π),可得B=
;
(2)若b=
,根据余弦定理得a2+c2-2ac•cos
=6,
化简a2+c2-
ac=6
又∵a2+c2-
ac≥2ac-
ac=(2-
)ac,
∴(2-
)ac≤6,
解得ac≤
=3(2+
).
当且仅当a=c时,ac有最大值3(2+
)
∵△ABC的面积S=
ac•sinB=
ac≤
•3(2+
)=
,
∴当且仅当a=c=
时,△ABC面积有最大值,最大值等于
.
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∴由正弦定理,得(
| 2 |
可得
| 2 |
化简得
| 2 |
∵sinC•cosB+sinBcosC=sin(B+C),
∴
| 2 |
∵在△ABC中,sin(B+C)=sin(π-A)=sinA>0,
∴
| 2 |
| ||
| 2 |
结合B∈(0,π),可得B=
| π |
| 4 |
(2)若b=
| 6 |
| π |
| 4 |
化简a2+c2-
| 2 |
又∵a2+c2-
| 2 |
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∴(2-
| 2 |
解得ac≤
| 6 | ||
2-
|
| 2 |
当且仅当a=c时,ac有最大值3(2+
| 2 |
∵△ABC的面积S=
| 1 |
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| ||
| 4 |
| ||
| 4 |
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3(
| ||
| 2 |
∴当且仅当a=c=
6+3
|
3(
| ||
| 2 |
点评:本题给出三角形的边角关系,求B的大小并讨论三角形面积的最大值,着重考查了正弦定理的运用、两角和与差的三角函数公式、诱导公式和基本不等式的应用,考查了学生综合分析问题和解决问题的能力,属于中档题.
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