三、解答題
11.如圖,在海岸A處發(fā)現(xiàn)北偏東45°方向,距A處(-1)海里的B處有一艘走私船,在A處北偏西75°方向,距A處2海里的C處的我方緝私船奉命以10海里/小時(shí)的速度追截走私船,此時(shí)走私船正以10海里/小時(shí)的速度,從B處向北偏東30°方向逃竄.問:緝私船沿什么方向行駛才能最快截獲走私船?并求出所需時(shí)間.
解析:設(shè)緝私船應(yīng)沿CD方向行駛t小時(shí),才能最快截獲走私船(在D點(diǎn)),
則CD=10t海里,BD=10t海里.
在ABC中,由余弦定理 ,得
BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A
=(-1)2+22-2(-1)·2·cos 120°=6,
BC=(海里).
由正弦定理知=,
sin ∠ABC===,
ABC=45°, B點(diǎn)在C點(diǎn)的正東方向上,
CBD=90°+30°=120°.
在BCD中,由正弦定理,得
=,
sin ∠BCD=
==,
BCD=30°, 緝私船沿北偏東60°的方向行駛.
又在BCD中,CBD=120°,BCD=30°,
D=30°,
BD=BC,即10t=,
t=小時(shí)≈15分鐘.
故緝私船應(yīng)沿北偏東60°的方向行駛,才能最快截獲走私船,大約需要15分鐘.
12.已知向量m=sin(A-B),sin,n=(1,2sin B),m·n=sin 2C,其中A,B,C分別為ABC的三邊a,b,c所對(duì)的角.
(1)求角C的大小;
(2)若sin A+sin B=2sin C,且SABC=,求邊c的長.
解析:(1) m·n=sin(A-B)+2cos Asin B
=sin Acos B+cos Acos B=sin(A+B),
在ABC中,A+B=π-C且0
sin(A+B)=sin C,
又 m·n=sin 2C,
sin C=sin 2C=2cos Csin C,
cos C=, C=.
(2) sin A+sin B=2sin C,
由正弦定理得a+b=2c,
SABC=absin C=ab=,得ab=4,
由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcos C
=(a+b)2-3ab=4c2-12,
c=2.
13.在ABC中,a,b,c分別是三內(nèi)角A,B,C所對(duì)的三邊,已知b2+c2=a2+bc.
(1)求角A的大小;
(2)若2sin2+2sin2=1,試判斷ABC的形狀.
解析:(1)b2+c2=a2+bc,
所以cos A===,
又A(0,π),得到A=.
(2) 2sin2+2sin2=1,
1-cos B+1-cos C=1,
cos B+cos C=1,
即cos B+cos=1,得到
sin=1,
0
B+=,
B=,ABC為等邊三角形.
14.在ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)邊,4sin2-cos 2A=.
(1)求A的度數(shù);
(2)若a=,b+c=3,求b,c的值.
解析:(1) B+C=π-A,即=-,
由4sin2-cos 2A=,
得4cos2-cos 2A=,
即2(1+cos A)-(2cos2A-1)=,
整理得4cos2A-4cos A+1=0,
即(2cos A-1)2=0.
cos A=,又0°
(2)由A=60°,根據(jù)余弦定理cos A=,得=,
b2+c2-bc=3,
又b+c=3,
∴ b2+c2+2bc=9.
、-得bc=2.