(15分)在△ABC中,已知 cos B = 3 4 co…——2026 高考数学第 17 题答案解析

2026_山西选择性考试

2026 山西 第 17 题 解答题 区分题
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17.(15分)在△ABC中,已知 $\cos B = { \frac { 3 } { 4 } }$ $\cos ^ { 2 } { \left( A + C \right) } + \sin { A } \sin { C } = 1$

(1)证明: $\triangle A B C$ 为钝角三角形;

(2) 若 $\triangle A B C$ 的面积为 $\frac { \sqrt { 7 } } { 4 }$ ,求 $\triangle A B C$ 的周长.

17. 在 $\triangle A B C$ 中,已知 $\cos B = { \frac { 3 } { 4 } }$ $\cos ^ { 2 } { \left( A + C \right) } + \sin { A } \sin C = 1$

(1)证明: $\triangle A B C$ 为钝角三角形;

(2)若 $\triangle A B C$ 的面积为 $\frac { \sqrt { 7 } } { 4 }$ ,求 $\triangle A B C$ 的周长.

参考答案

(1) 证明:由 $A + B + C = \pi$ 则 $\cos ( A + C ) = - \cos B = - { \frac { 3 } { 4 } }$ 又 $\cos ^ { 2 } ( A + C ) + \sin A \sin C = 1$ V ,得 $\frac { 9 } { 1 6 } { + } \sin A \sin C = 1$ ,则 $\sin { A } \sin { C } = { \frac { 7 } { 1 6 } }$ 由两角和的余弦公式, $\cos ( A + C ) = \cos { \mathcal { A } } \cos ^ { \circ } C - \sin A \sin C = - { \frac { 3 } { 4 } }$ 结合 $\sin A \sin C = { \frac { 7 } { 1 6 } }$ 可知 $\cos A \cos C = - \frac { 5 } { 1 6 } < 0$ 2 则 $\cos A , \cos C$ 异号,必然一个为负, 又 $A , C \in ( 0 , \pi )$ ,即 $A , C$ 中必有一个是钝角; >; (2) $3 + { \sqrt { 2 } }$

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完整解析 · 逐步详解

【答案】(1)证明:由 $A + B + C = \pi$ 则 $\cos ( A + C ) = - \cos B = - { \frac { 3 } { 4 } }$

又 $\cos ^ { 2 } ( A + C ) + \sin A \sin C = 1$ V ,得 $\frac { 9 } { 1 6 } { + } \sin A \sin C = 1$ ,则 $\sin { A } \sin { C } = { \frac { 7 } { 1 6 } }$

由两角和的余弦公式, $\cos ( A + C ) = \cos { \mathcal { A } } \cos ^ { \circ } C - \sin A \sin C = - { \frac { 3 } { 4 } }$

结合 $\sin A \sin C = { \frac { 7 } { 1 6 } }$ 可知 $\cos A \cos C = - \frac { 5 } { 1 6 } < 0$ 2

则 $\cos A , \cos C$ 异号,必然一个为负,

又 $A , C \in ( 0 , \pi )$ ,即 $A , C$ 中必有一个是钝角;

> ② $3 + { \sqrt { 2 } }$

【解析】

【分析】① $\cos ( A + C ) = - \cos B$ ,结合题设得出 $\sin A \sin C = { \frac { 7 } { 1 6 } }$ ,然后由两角和的余弦展开得到$\cos A \cos C < 0$ ,进而得解;

> (2)先推出三角形面积公式的变形式 $S _ { \scriptscriptstyle \triangle A B C } = 2 R ^ { 2 } \sin A \sin B \sin C$ ,解得R,由正弦定理进而得出b,然后列余弦定理和面积公式的关于a,c的方程组求解

【小问1详解】

略

【小问2详解】

**方法一**:由正弦定理和三角形的面积公式,

$$ S _ { _ { \scriptscriptstyle \mathrm { \mathrm { A } A B C } } } = { \frac { 1 } { 2 } } a b \sin C = { \frac { 1 } { 2 } } ( 2 R \sin A ) ( 2 R \sin B ) \sin C = 2 R ^ { 2 } \sin A \sin B \sin C \ , $$

(R是 $\triangle A B C$ 外接圆半径)

又 $\sin A \sin C = { \frac { 7 } { 1 6 } }$ $\mathrm { s i n } B = { \sqrt { 1 - \left( { \frac { 3 } { 4 } } \right) ^ { 2 } } } = { \frac { \sqrt { 7 } } { 4 } }$ ,则 ${ \frac { \sqrt { 7 } } { 4 } } = 2 R ^ { 2 } \cdot { \frac { 7 { \sqrt { 7 } } } { 6 4 } }$ ,解得 $R = \frac { 2 \sqrt { 1 4 } } { 7 }$

又 $\sin B = { \frac { \sqrt { 7 } } { 4 } }$ ,则 $b = 2 R \sin B = { \sqrt { 2 } }$

由余弦定理 $b ^ { 2 } = a ^ { 2 } + c ^ { 2 } - 2 a c \cos B$ ,即 $a ^ { 2 } + c ^ { 2 } - \frac { 3 } { 2 } a c = 2$

又 ${ \frac { 1 } { 2 } } a c \sin B = { \frac { \sqrt { 7 } } { 8 } } a c = { \frac { \sqrt { 7 } } { 4 } }$ ,则 $a c = 2$

于是 $a ^ { 2 } + c ^ { 2 } - \frac { 3 } { 2 } a c = 2$ 即 $a ^ { 2 } + c ^ { 2 } = 5$ K

$( a + c ) ^ { 2 } = a ^ { 2 } + 2 a c + c ^ { 2 } = 9$ ,解得 $a + c = 3$

故 $\triangle A B C$ 周长为 $( a + c ) + b = 3 + { \sqrt { 2 } }$

**方法二**:由 $\cos ^ { 2 } { \big ( } A + C { \big ) } + \sin A \sin C = 1 , \quad \exists \lambda \| \cos ^ { 2 } B + \sin A \sin C = 1$

即 $\sin A \sin C = 1 - \cos ^ { 2 } B = \sin ^ { 2 } B ,$ A

由正弦定理可得, $a c = b ^ { 2 } ,$

由三角形面积公式, $S _ { \_ A B C } = \frac { 1 } { 2 } a c \sin ^ { \circ } B = \frac { 1 } { 2 } a c \times \frac { \sqrt { 7 } } { 4 } = \frac { \sqrt { 7 } } { 4 }$

得到 $a c = 2$ ,则 $b = { \sqrt { 2 } }$ ,其余同上.

✅ 来源:2026年 · 山西 · 2026_山西选择性考试 · 第 17 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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核心知识
正弦定理和余弦定理
核心考法
函数与方程化归与转化
关键能力
解答题三角
最容易错
范围错误符号错误
难度
区分题
先及格路线 · 三角函数基础 · 中等题

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