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ΔABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c. 已知 (14a11c)cosB=11(a2+b2c2)2a.

  1. cosB 的值;
  2. ΔABC 的面积为 1534, 再从条件 1、条件 2、条件 3 这三个条件中选择一个作为已知, 使得 ΔABC 存在, 并求边长 a 的值.
    条件 1: b=5; 条件 2: sinAsinC=1; 条件 3: C=2π3.
    注: 如果选择的条件不符合要求, 2 得 0 分; 如果选择多个符合要求的条件分别解答, 按第一个解答计分.

  1. 根据余弦定理 (14a11c)a2+c2b22ac=11(a2+b2c2)2a14a(a2+c2b2)=11c(a2+c2b2)+11c(a2+b2c2)=22a2c(*)cosB=a2+c2b22ac=1114. 同时也可以得到 sinB=5314.
  2. (*) 中代入 b=5 得到 7(a2+c225)=11ac7(a+c)2=25(ac+7).
    • 如果选择条件 1, 则 7(a+c)2=25(ac+7)74ac, 解得 ac1753, 则 ΔABC 的面积 S=12acsinB125312, 这比给定的 1534 大, 所以 ΔABC 存在. 并且 ac=2SsinB=21a+c=10, 解得 a=73.
    • 如果选择条件 3, 则 cosB=1114>12, 所以 B<π3, 这样 A>0, 所以 ΔABC 存在. 此时 sinA=sin(B+C)=sinB(12)+cosB32=3314. 这样根据正弦定理和面积条件a=(ab)(ab)=(sinAsinB)(2SsinC)=3515=3.

条件 2 不可选择, 因为 sinA,sinC(0,1), 不可能有 sinAsinC=1.