利用射影定理解三角形的边角问题
设△ABC的三边是a,b,c,它们所对的角分别是A,B,C,则有a=bcosC+ccosB;b=ccosA+acosC;c=acosB+bcosA.以“a=bcosC+ccosB”为例,b,c在a上的射影分别为bcosC,ccosB,故名射影定理.
(2023·全国甲卷文17题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b2+c2
(1)求bc;
(2)若acosB-bcosAacosB+
解:(1)由余弦定理,得b2+c2-a2cosA=2bccos
(2)法一(常规解法)由正弦定理可得acosB-bcosAacosB+
=sin(A-
变形可得:sin(A-B)-sin(A+B)=sinB,即-2cosAsinB=sinB,
而0<sinB≤1,所以cosA=-12,又0<A<π,所以sinA=3
故△ABC的面积为S△ABC=12bcsinA=12×1×32
法二(利用射影定理)由acosB+bcosA=c,可得acosB-bcos
acosB-bcosA=c+b,a·a2+c2-b22ac
化简可得a2-b2=c2+bc,cosA=-12
又0<A<π,所以sinA=32
故△ABC的面积为S△ABC=12bcsinA=12×1×32
1.(2025·绍兴一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若2bcos(B+C)-acosC=ccosA,则A=()
A.π6 B.π
C.π3 D.
解析:D因为2bcos(B+C)-acosC=ccosA,所以2bcos(B+C)=acosC+ccosA,可得2bcos(B+C)=b,所以cosA=-12,又A∈(0,π),所以A=2π3.
2.(2025·遂宁第一次诊断)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若ca=1+cosC2-cosA,c=4,C=π3,
A.23 B.43C.12 D.16
解析:B由ca=1+cosC2-cosA,即2c=a+acosC+ccosA,由射影定理可得a+b=2c,因为c=4,所以a+b=2c=8,又C=π3,所以由余弦定理得,cosC=a2+b2-c22ab=(a+b)2-2ab-162ab=48-2ab2
3.(2025·河北名校联盟测试)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,AD是△ABC的中线.若AD=2,且b2+c2+bc=(bcosC+ccosB)2,则△ABC面积的最大值为43.
解析:由bcosC+ccosB=a,又b2+c2+bc=(bcosC+ccosB)2,可得b2+c2+bc=a2,cosA=b2+c2-a22bc=-12,又A∈(0,π),所以A=2π3,因为AD是△ABC中BC边上中线,则AD=12AB+12AC,即2AD=AB+AC,所以4AD2=AB2+AC2+2AB·AC,所以16=b2+c2-bc≥2bc-bc,可得bc≤16,当且仅当b=c=4时等号成立,故S△ABC=