(14分)已知 A、 B、C 为 A B C 的三个内角,…——2021 高考数学第 18 题答案解析

2021_上海卷

2021 上海 第 18 题 解答题 区分题
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18.(14分)已知 A 、 B 、C 为 $\Delta A B C$ 的三个内角, a、b、c 是其三条边, $a = 2$ $\cos C = - { \frac { 1 } { 4 } }$

(1)若 $\sin A = 2 \sin B$ ,求 $b , \ c$

(2)若 $\cos ( A - { \frac { \pi } { 4 } } ) = { \frac { 4 } { 5 } }$ ,求c .

【思路分析】①由已知利用正弦定理即可求解b 的值;利用余弦定理即可求解c 的值

(2)根据已知利用两角差的余弦公式,同角三角函数基本关系式可求得cosA,sinA,$\sin C$ 的值,进而根据正弦定理可得c 的值

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【解析】:(1)因为 $\sin A = 2 \sin B$ ,可得 $a = 2 b$

又 $a = 2$ ,可得b=1,

由于 $\cos C = { \frac { a ^ { 2 } + b ^ { 2 } - c ^ { 2 } } { 2 a b } } = { \frac { 2 ^ { 2 } + 1 ^ { 2 } - c ^ { 2 } } { 2 \times 2 \times 1 } } = - { \frac { 1 } { 4 } }$ ,可得 $c = { \sqrt { 6 } }$

(2)因为 $\cos ( A - { \frac { \pi } { 4 } } ) = { \frac { \sqrt { 2 } } { 2 } } ( \cos A + \sin A ) = { \frac { 4 } { 5 } }$

可得 $\cos A + \sin A = { \frac { 4 { \sqrt { 2 } } } { 5 } }$

又 $\cos ^ { 2 } A + \sin ^ { 2 } A = 1$

可解得 $\cos A = { \frac { 7 { \sqrt { 2 } } } { 1 0 } }$ $\sin A = { \frac { \sqrt { 2 } } { 1 0 } }$ ,或 $\sin A = { \frac { 7 { \sqrt { 2 } } } { 1 0 } }$ $\cos A = { \frac { \sqrt { 2 } } { 1 0 } }$

因为 $\cos C = - { \frac { 1 } { 4 } }$ ,可得 $\sin C = { \frac { \sqrt { 1 5 } } { 4 } }$ $\tan C = - { \sqrt { 1 5 } }$

若 $\sin A = { \frac { 7 { \sqrt { 2 } } } { 1 0 } } , \cos A = { \frac { \sqrt { 2 } } { 1 0 } }$ ,可得 $\tan A = 7$ ,可得

$$ \tan B = - \tan ( A + C ) = { \frac { \tan A + \tan C } { \tan A \tan C - 1 } } = { \frac { 7 - { \sqrt { 1 5 } } } { 7 \times ( - { \sqrt { 1 5 } } ) - 1 } } < 0 $$

可得B为钝角,这与C为钝角矛盾,舍去,

所以 $\sin A = { \frac { \sqrt { 2 } } { 1 0 } }$ ,由正弦定理 ${ \frac { 2 } { \sin A } } { = } { \frac { c } { \sin C } }$ ,可得 $c = { \frac { 5 { \sqrt { 3 0 } } } { 2 } }$

【归纳总结】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,两角差的余弦公式,同角三角函数基本关系式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题

✅ 来源:2021年 · 上海 · 2021_上海卷 · 第 18 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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