(17)(本小题满分 12 分) 在 ABC 中, a ,…——2010 高考数学第 17 题答案解析

2010_退役省自主命题 (2010·理)

2010 全国 第 17 题 解答题 区分题
2010_退役省自主命题 (2010·理)

(17)(本小题满分 12 分)
在 $\triangle \mathrm{ABC}$ 中, $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$ 分别为内角 $\mathrm{A}, \mathrm{B}, \mathrm{C}$ 的对边,且

$$ 2 a \sin A=(2 a+c) \sin B+(2 c+b) \sin C $$

(I)求 A 的大小;
(II)求 $\sin B+\sin C$ 的最大值。

参考答案

见解析

查看原卷 →

完整解析 · 逐步详解

(I)由正弦定理 $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}$,将已知等式 $2 a \sin A=(2 a+c) \sin B+(2 c+b) \sin C$ 中的正弦值替换为对应的边长比例关系,可得:
$$2 a^{2}=(2 b+c) b+(2 c+b) c$$
展开整理得:
$$2 a^{2}=2 b^{2}+b c+2 c^{2}+b c$$
$$2 a^{2}=2 b^{2}+2 c^{2}+2 b c$$
即:
$$a^{2}=b^{2}+c^{2}+b c$$
根据余弦定理 $a^{2}=b^{2}+c^{2}-2 b c \cos A$,对比上述两式可得:
$$-2 b c \cos A=b c$$
因为 $b, c > 0$,所以:
$$\cos A=-\frac{1}{2}$$
又因为 $A \in(0, \pi)$,所以 $A=120^{\circ}$(或 $\frac{2 \pi}{3}$)。

(II)由(I)知 $A=120^{\circ}$,则 $B+C=180^{\circ}-120^{\circ}=60^{\circ}$,即 $C=60^{\circ}-B$。
因为 $B, C$ 均为三角形内角,故 $0^{\circ}<B<60^{\circ}$。
$$ \begin{aligned} \sin B+\sin C & =\sin B+\sin \left(60^{\circ}-B\right) \\ & =\sin B+\sin 60^{\circ} \cos B-\cos 60^{\circ} \sin B \\ & =\sin B+\frac{\sqrt{3}}{2} \cos B-\frac{1}{2} \sin B \\ & =\frac{1}{2} \sin B+\frac{\sqrt{3}}{2} \cos B \\ & =\sin \left(B+60^{\circ}\right) \end{aligned} $$
因为 $0^{\circ}<B<60^{\circ}$,所以 $60^{\circ}<B+60^{\circ}<120^{\circ}$。
当 $B+60^{\circ}=90^{\circ}$,即 $B=30^{\circ}$ 时,$\sin \left(B+60^{\circ}\right)$ 取得最大值 1。
此时 $\sin B+\sin C$ 的最大值为 1。

✅ 来源:2010年 · 全国 · 2010_退役省自主命题 (2010·理) · 第 17 题 · 本题已通过全部自动发布校验

觉得理解了?

可以再试一道相同方法、不同题面的题,确认是否真正掌握。

题目指纹

这道题真正考什么?

关键能力
三角
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。

同类专题与考点

返回上层