17. 记 $\triangle ABC$ 的内角 $A, B, C$ 的对边分别为 $a, b, c$ ,已知 $\sin C \sin (A - B) = \sin B \sin (C - A)$ .
(1)证明: $2a^{2}=b^{2}+c^{2}$ ;
(2) 若 $a = 5, \cos A = \frac{25}{31}$ ,求 $\triangle ABC$ 的周长.
(1) 见解析; (2) 14
2022_全国乙卷
17. 记 $\triangle ABC$ 的内角 $A, B, C$ 的对边分别为 $a, b, c$ ,已知 $\sin C \sin (A - B) = \sin B \sin (C - A)$ .
(1)证明: $2a^{2}=b^{2}+c^{2}$ ;
(2) 若 $a = 5, \cos A = \frac{25}{31}$ ,求 $\triangle ABC$ 的周长.
(1) 见解析; (2) 14
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【答案】(1)见解析 (2)14
【解析】
【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;
(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出 $bc$ ,从而可求得 $b + c$ ,即可得解
【小问 1 详解】
证明:因为 $\sin C \sin(A - B) = \sin B \sin(C - A)$ ,
所以 $\sin C \sin A \cos B - \sin C \sin B \cos A = \sin B \sin C \cos A - \sin B \sin A \cos C$ ,
所以 $ac \cdot \frac{a^{2} + c^{2} - b^{2}}{2ac} - 2bc \cdot \frac{b^{2} + c^{2} - a^{2}}{2bc} = -ab \cdot \frac{a^{2} + b^{2} - c^{2}}{2ab}$ ,
即 $\frac{a^2 + c^2 - b^2}{2} - (b^2 + c^2 - a^2) = -\frac{a^2 + b^2 - c^2}{2}$ ,
所以 $2a^{2} = b^{2} + c^{2}$ ;
【小问 2 详解】
解:因为 $a = 5, \cos A = \frac{25}{31}$
由(1)得 $b^{2}+c^{2}=50$ ,
由余弦定理可得 $a^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\cos A$ ,
则 $50 - \frac{50}{31} bc = 25$ ,
所以 $bc=\frac{31}{2}$ ,
故 $(b+c)^{2}=b^{2}+c^{2}+2bc=50+31=81$ ,
所以 $b+c=9$ ,
所以 $\triangle ABC$ 的周长为 $a + b + c = 14$ .