(12分) A B C 在内角 A、 B、 C 的对边分别…——2013 高考数学第 17 题答案解析

2013_新课标 II 卷 (2013·理)

2013 ?? 第 17 题 解答题 区分题
2013_新课标 II 卷 (2013·理)

17.(12分)$\triangle A B C$ 在内角 $A , B , C$ 的对边分别为 $a, b, c$ ,已知 $a=b \cos C+c \sin B$
(I)求B;
(II)若 $b=2$ ,求 $\triangle A B C$ 面积的最大值.

参考答案(1)\frac{\pi}{4}(2)\sqrt{2}+1

完整解析 · 逐步详解

【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.
【专题】58:解三角形.
【分析】(I )已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,求出 $\tan \mathrm{B}$ 的值,由 B 为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出 B 的度数;
(II)利用三角形的面积公式表示出三角形ABC的面积,把 $\operatorname{sinB}$ 的值代入,得到三角形面积最大即为ac最大,利用余弦定理列出关系式,再利用基本不等式

求出 ac 的最大值,即可得到面积的最大值.
【解答】解:( I )由已知及正弦定理得: $\sin \mathrm{A}=\sin \mathrm{B} \cos \mathrm{C}+\sin \mathrm{B} \sin \mathrm{C}①$ ,
$\because \sin \mathrm{A}=\sin (\mathrm{B}+\mathrm{C})=\sin \mathrm{B} \cos \mathrm{C}+\cos \mathrm{B} \sin \mathrm{C}②$ ,
$\therefore \sin \mathrm{B}=\cos \mathrm{B}$ ,即 $\tan \mathrm{B}=1$ ,
$\because \mathrm{B}$ 为三角形的内角,
$\therefore \mathrm{B}=\frac{\pi}{4}$ ;
(II) $\mathrm{S}_{\triangle \mathrm{ABC}}=\frac{1}{2} \mathrm{acsin} \mathrm{B}=\frac{\sqrt{2}}{4} \mathrm{ac}$ ,
由已知及余弦定理得: $4=\mathrm{a}^{2}+\mathrm{c}^{2}-2 \mathrm{ac} \cos \frac{\pi}{4} \geq 2 \mathrm{ac}-2 \mathrm{ac} \times \frac{\sqrt{2}}{2}$ ,
整理得:$a c \leq \frac{4}{2-\sqrt{2}}$ ,当且仅当 $a=c$ 时,等号成立,
则 $\triangle A B C$ 面积的最大值为 $\frac{1}{2} \times \frac{\sqrt{2}}{2} \times \frac{4}{2-\sqrt{2}}=\frac{1}{2} \times \sqrt{2} \times(2+\sqrt{2})=\sqrt{2}+1$ .
【点评】此题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,两角和与差的正弦函数公式,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.

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