16.在V $A B C$ 中,角 $A, B, C$ 的对边分别为 $a, b, c$ .已知 $a \sin B=\sqrt{3} b \cos A, c-2 b=1, a=\sqrt{7}$ .
(1) 求 $A$ 的值;
(2) 求 $c$ 的值;
(3) 求 $\sin (A+2 B)$ 的值.
(1) $\frac{\pi}{3}$; (2) 3; (3) $\frac{4 \sqrt{3}}{7}$
2025_天津卷 (2025)
16.在V $A B C$ 中,角 $A, B, C$ 的对边分别为 $a, b, c$ .已知 $a \sin B=\sqrt{3} b \cos A, c-2 b=1, a=\sqrt{7}$ .
(1) 求 $A$ 的值;
(2) 求 $c$ 的值;
(3) 求 $\sin (A+2 B)$ 的值.
(1) $\frac{\pi}{3}$; (2) 3; (3) $\frac{4 \sqrt{3}}{7}$
【答案】①$\frac{\pi}{3}$
(2) 3
(3) $\frac{4 \sqrt{3}}{7}$
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化边为角再化简可求;
②由余弦定理,结合①结论与已知代入可得关于 $b$ 的方程,求解可得 $b$ ,进而求得 $c$ ;
(3)利用正弦定理先求 $B$ ,再由二倍角公式分别求 $\sin 2 B, \cos 2 B$ ,由两角和的正弦可得.
【小问 1 详解】
已知 $a \sin B=\sqrt{3} b \cos A$ ,由正弦定理 $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}$ ,
得 $a \sin B=b \sin A=\sqrt{3} b \cos A$ ,显然 $\cos A \neq 0$ ,
得 $\tan A=\sqrt{3}$ ,由 $0<A<\pi$ ,
故 $A=\frac{\pi}{3}$ ;
【小问 2 详解】
由①知 $\cos A=\frac{1}{2}$ ,且 $c=2 b+1, a=\sqrt{7}$ ,
由余弦定理 $a^{2}=b^{2}+c^{2}-2 b c \cos A$ ,
则 $7=b^{2}+(2 b+1)^{2}-2 \times \frac{1}{2} b(2 b+1)=3 b^{2}+3 b+1$ ,
解得 $b=1$( $b=-2$ 舍去),
故 $c=3$ ;
【小问 3 详解】
由正弦定理 $\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}$ ,且 $b=1, a=\sqrt{7}, \sin A=\frac{\sqrt{3}}{2}$ ,
得 $\sin B=\frac{b \sin A}{a}=\frac{\sqrt{21}}{14}$ ,且 $a>b$ ,则 $B$ 为锐角,
故 $\cos B=\frac{5}{14} \sqrt{7}$ ,故 $\sin 2 B=2 \sin B \cos B=\frac{5 \sqrt{3}}{14}$ ,
且 $\cos 2 B=1-2 \sin ^{2} B=1-2 \times\left(\frac{\sqrt{21}}{14}\right)^{2}=\frac{11}{14}$ ;
故 $\sin (A+2 B)=\sin A \cos 2 B+\cos A \sin 2 B=\frac{\sqrt{3}}{2} \times \frac{11}{14}+\frac{1}{2} \times \frac{5 \sqrt{3}}{14}=\frac{4 \sqrt{3}}{7}$ .