(本小题满分 12 分) 在 A B C 中,角 A, B…——2016 高考数学第 17 题答案解析

2016_退役省自主命题 (2016·理)

2016 全国 第 17 题 解答题 区分题
2016_退役省自主命题 (2016·理)

17.(本小题满分 12 分)
在 $\triangle A B C$ 中,角 $A, B, C$ 所对的边分别是 $a, b, c$ ,且 $\frac{\cos A}{a}+\frac{\cos B}{b}=\frac{\sin C}{c}$ .
(I)证明: $\sin A \sin B=\sin C$ ;
(II)若 $b^{2}+c^{2}-a^{2}=\frac{6}{5} b c$ ,求 $\tan B$ .

参考答案

(I )证明详见解析;(II) 4

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完整解析 · 逐步详解

(I)由正弦定理 $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}$,可设 $a=k \sin A, b=k \sin B, c=k \sin C$ ($k>0$)。
将上述关系代入已知等式 $\frac{\cos A}{a}+\frac{\cos B}{b}=\frac{\sin C}{c}$,得:
$$ \frac{\cos A}{k \sin A} + \frac{\cos B}{k \sin B} = \frac{\sin C}{k \sin C} $$
两边同乘 $k$ 并整理右边(注意 $\sin C \neq 0$),得:
$$ \frac{\cos A}{\sin A} + \frac{\cos B}{\sin B} = 1 $$
通分左边:
$$ \frac{\sin B \cos A + \cos B \sin A}{\sin A \sin B} = 1 $$
即 $\sin(A+B) = \sin A \sin B$。
在 $\triangle ABC$ 中,$A+B+C=\pi$,故 $\sin(A+B) = \sin(\pi-C) = \sin C$。
所以 $\sin A \sin B = \sin C$。

(II)由余弦定理 $\cos A = \frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}$ 及已知条件 $b^2+c^2-a^2=\frac{6}{5}bc$,得:
$$ \cos A = \frac{\frac{6}{5}bc}{2bc} = \frac{3}{5} $$
因为 $A \in (0, \pi)$,所以 $\sin A = \sqrt{1-\cos^2 A} = \sqrt{1-\left(\frac{3}{5}\right)^2} = \frac{4}{5}$。
由(I)的结论 $\sin A \sin B = \sin C$,且 $C = \pi - (A+B)$,故 $\sin C = \sin(A+B)$。
展开得:
$$ \sin A \sin B = \sin A \cos B + \cos A \sin B $$
代入 $\sin A = \frac{4}{5}, \cos A = \frac{3}{5}$:
$$ \frac{4}{5} \sin B = \frac{4}{5} \cos B + \frac{3}{5} \sin B $$
移项整理:
$$ \frac{1}{5} \sin B = \frac{4}{5} \cos B $$
$$ \sin B = 4 \cos B $$
因为 $B \in (0, \pi)$,若 $\cos B = 0$ 则 $\sin B = 1 \neq 0$,矛盾,故 $\cos B \neq 0$。
所以 $\tan B = \frac{\sin B}{\cos B} = 4$。

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正弦定理
核心考法
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