A B C 的内角 A, B, C 所对的边分别为 a,…——2015 高考数学第 17 题答案解析

2015_退役省自主命题 (2015·文)

2015 全国 第 17 题 解答题 区分题
2015_退役省自主命题 (2015·文)

17.$\triangle A B C$ 的内角 $A, B, C$ 所对的边分别为 $a, b, c$,向量 $\vec{m}=(a, \sqrt{3} b)$ 与 $\vec{n}=(\cos A, \sin B)$ 平行.
(I)求 $A$;
(II)若 $a=\sqrt{7}, b=2$ 求 $\triangle A B C$ 的面积.

参考答案

(I)$A=\frac{\pi}{3}$; (II)$\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.

查看原卷 →

完整解析 · 逐步详解

【答案】
(I)$A=\frac{\pi}{3}$;
(II)$\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.

【解析】

试题分析:(I)因为 $\vec{m} / / \vec{n}$,所以 $a \sin B-\sqrt{3} b \cos A=0$,由正弦定理,得 $\sin A \sin B-\sqrt{3} \sin B \cos A=0$,又 $\sin B \neq 0$,从而 $\tan A=\sqrt{3}$,由于 $0<A<\pi$,所以 $A=\frac{\pi}{3}$;
(II)解法一:由余弦定理,得 $a^{2}=b^{2}+c^{2}-2 b c \cos A$,代入数值求得 $c=3$,由面积公式得 $\triangle A B C$ 面积为 $\frac{1}{2} b c \sin A=\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.解法二:由正弦定理,得 $\frac{\sqrt{7}}{\sin \frac{\pi}{3}}=\frac{2}{\sin B}$,从而 $\sin B=\frac{\sqrt{21}}{7}$,又由 $a>b$ 知 $A>B$,所以 $\cos B=\frac{2 \sqrt{7}}{7}$,由 $\sin C=\sin (A+B)=\sin \left(B+\frac{\pi}{3}\right)$,计算得 $\sin C=\frac{3 \sqrt{21}}{14}$,所以 $\triangle A B C$

面积为 $\frac{1}{2} a b \sin C=\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.
试题解析:(I)因为 $\vec{m} / / \vec{n}$,所以 $a \sin B-\sqrt{3} b \cos A=0$
由正弦定理,得 $\sin A \sin B-\sqrt{3} \sin B \cos A=0$,
又 $\sin B \neq 0$,从而 $\tan A=\sqrt{3}$,
由于 $0<A<\pi$

所以 $A=\frac{\pi}{3}$
(II)解法一:由余弦定理,得
$a^{2}=b^{2}+c^{2}-2 b c \cos A$,而 $a=\sqrt{7}, b=2, A=\frac{\pi}{3}$,
得 $7=4+c^{2}-2 c$,即 $c^{2}-2 c-3=0$
因为 $c>0$,所以 $c=3$,
故 $\triangle A B C$ 面积为 $\frac{1}{2} b c \sin A=\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.
解法二:由正弦定理,得 $\frac{\sqrt{7}}{\sin \frac{\pi}{3}}=\frac{2}{\sin B}$
从而 $\sin B=\frac{\sqrt{21}}{7}$
又由 $a>b$ 知 $A>B$,所以 $\cos B=\frac{2 \sqrt{7}}{7}$
故 $\sin C=\sin (A+B)=\sin \left(B+\frac{\pi}{3}\right)$

$$ =\sin B \cos \frac{\pi}{3}+\cos B \sin \frac{\pi}{3}=\frac{3 \sqrt{21}}{14} $$

所以 $\triangle A B C$ 面积为 $\frac{1}{2} a b \sin C=\frac{3 \sqrt{3}}{2}$.
【考点定位】1.正弦定理和余弦定理;2.三角形的面积.
【名师点睛】1.本题考查解三角形和三角形的面积,利用正弦定理进行边角互化,继而求出 $A$ 的值;可利用余弦定理求出 $c$ 的值,代入到三角形面积公式求解计算。2.高考中经常将三角变换与解三角形知识综合起来命题,其中关键是三角变换,而三角变换中主要是"变角、变函数名和变运算形式",其中的核心是 "变角",即注意角之间的结构差异,弥补这种结构差异的依据就是三角公式.

✅ 来源:2015年 · 全国 · 2015_退役省自主命题 (2015·文) · 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?

核心知识
边角互化与射影定理
核心考法
正余弦定理化归与转化
关键能力
应用解答题
最容易错
定义域忽略分类不完整
难度
区分题
先及格路线 · 三角函数基础 · 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。

这类题还想多练几道?

按本题考点(边角互化与射影定理)一句话出一份真题练习卷或讲义,先看题目再生成 PDF,打印出来做。

同类专题与考点

返回上层