在 A B C 中, A B=2, B A C=60^ ,…——2023 高考数学第 16 题答案解析

2023_全国甲卷 (2023·理)

2023 全国 第 16 题 填空题 区分题
2023_全国甲卷 (2023·理)

16.在 $\triangle A B C$ 中,$A B=2, \angle B A C=60^{\circ}, B C=\sqrt{6}, D$ 为 $B C$ 上一点,$A D$ 为 $\angle B A C$ 的平分线,则
$A D=$ $\_\_\_\_$。

参考答案2

完整解析 · 逐步详解

【答案】 2
【解析】
**方法一**:利用余弦定理求出 $A C$ ,再根据等面积法求出 $A D$ ;
**方法二**:利用余弦定理求出 $A C$ ,再根据正弦定理求出 $B, C$ ,即可根据三角形的特征求出.

【详解】

如图所示:记 $A B=c, A C=b, B C=a$ ,

**方法一**:由余弦定理可得, $2^{2}+b^{2}-2 \times 2 \times b \times \cos 60^{\circ}=6$ ,

因为 $b>0$ ,解得:$b=1+\sqrt{3}$ ,

由 $S_{\triangle A B C}=S_{\triangle A B D}+S_{\triangle A C D}$ 可得,

$\frac{1}{2} \times 2 \times b \times \sin 60^{\circ}=\frac{1}{2} \times 2 \times A D \times \sin 30^{\circ}+\frac{1}{2} \times A D \times b \times \sin 30^{\circ}$ ,
解得:$A D=\frac{\sqrt{3} b}{1+\frac{b}{2}}=\frac{2 \sqrt{3}(1+\sqrt{3})}{3+\sqrt{3}}=2$ .
故答案为: 2 .
**方法二**:由余弦定理可得, $2^{2}+b^{2}-2 \times 2 \times b \times \cos 60^{\circ}=6$ ,因为 $b>0$ ,解得:$b=1+\sqrt{3}$ ,
由正弦定理可得,$\frac{\sqrt{6}}{\sin 60^{\circ}}=\frac{b}{\sin B}=\frac{2}{\sin C}$ ,解得: $\sin B=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}, \sin C=\frac{\sqrt{2}}{2}$ ,
因为 $1+\sqrt{3}>\sqrt{6}>\sqrt{2}$ ,所以 $C=45^{\circ}, B=180^{\circ}-60^{\circ}-45^{\circ}=75^{\circ}$ ,

又 $\angle B A D=30^{\circ}$ ,所以 $\angle A D B=75^{\circ}$ ,即 $A D=A B=2$ .
故答案为: 2 .
【点睛】本题压轴相对比较简单,既可以利用三角形的面积公式解决角平分线问题,也可以用角平分定义结合正弦定理、余弦定理求解,知识技能考查常规。

✅ 来源:2023年 · 全国 · 2023_全国甲卷 (2023·理) · 第 16 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

再练一道 · 同类压轴题

2022 区分题 · 2022_北京卷 (2022)
在 A B C 中, sin 2 C= 3 sin C . (1)求 C; (2)若 b=6,…
2021 区分题 · 2021_天津卷 (2021)
在 A B C,角 A, B, C 所对的边分别为 a, b, c,已知 sin A: sin…
2018 区分题 · 2018_浙江卷 (2018)
(6 分)在 A B C 中,角 A, B, C 所对的边分别为 a, b, c .若 a=…

同类专题与考点

解三角形高考真题 化归与转化高考真题 漏解易错题符号错误易错题

返回上层

数学全部真题2023年数学真题全国数学真题查看原卷:2023_全国甲卷 (2023·理)