【数学】在△ABC中,C=2A,cosA=3/4,向量BA和向量BC的内积=27/2求:(1)cosB(2)AC的长

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 12:15:08

【数学】在△ABC中,C=2A,cosA=3/4,向量BA和向量BC的内积=27/2求:(1)cosB(2)AC的长
【数学】在△ABC中,C=2A,cosA=3/4,向量BA和向量BC的内积=27/2求:(1)cosB(2)AC的长

【数学】在△ABC中,C=2A,cosA=3/4,向量BA和向量BC的内积=27/2求:(1)cosB(2)AC的长
对于问题(1)
首先由cosA=3/4可以判断A为锐角,且sinA=sqrt(7)/4>2/4,大于0.5,则A大于30度,那么C=2A可以判断,C大于60°,由三角形内角和为180度可以判断B为锐角.
其中sqrt为根号
然后根据角度关系,有如下方程:
(1)A+B+C=180°;
(2)C=2A;
(3)cosA=3/4;
由(1)得:cos(A+B+C)=-1
将(2)带入(1)得到:cos(3A+B)=-1
cos(3A+B)=cos3AcosB-sin3AsinB=-1.(*)
由倍角公式得到cos3A=cosAcos2A-sinAsin2A
=cosA[2*(cosA)^2-1]-sinA*2*sinAcosA
=2*(cosA)^3-cosA-2*(sinA)^2*cosA
由(3)且A为锐角得到:cosA=3/4,sinA=sqrt(7)/4,带入上式得到:
cos3A=-9/16,sin3A=[5*sqrt(7)]/16
带入式(*)得到:
-9/16*cosB-[5*sqrt(7)]/16*sinB=-1,即
9/16*cosB+[5*sqrt(7)]/16*sinB=1
结合(cosB)^2+(sinB)^2=1,且B为锐角可以解出:
sinB=5*sqrt(7)]/16,
cosB=9/16
对于问题(2)
令|AC|=b,
由向量BA和向量BC的内积=27/2得到:
|BA|*|BC|*cosB=27/2;
由(1)得cosB=9/16
那么|BA|*|BC|=24,令|BA|=c,|BC|=a,则a*c=24.(**)
由正弦定理得到:
a/sinA=c/sinC,且sinA=sqrt(7)/4,sinC=sin2A=2*sinAcosA
=2*(3/4)*sqrt(7)/4=3*sqrt(7)/8
则a/[sqrt(7)/4]=c/[3*sqrt(7)/8,得到:
a=(2/3)c,
带入(**)式得到:(2/3)c^2=24,则c=6
再次利用正弦定理得到:
b/sinB=c/sinC,
其中sinB=5*sqrt(7)]/16,c=6,sinC=3*sqrt(7)/8
带入得到b=5,
即AC的长为5